具有並置的偏振器/偏振器區域的多層光學膜的製作方法
2023-06-11 22:35:31 5
專利名稱::具有並置的偏振器/偏振器區域的多層光學膜的製作方法
技術領域:
:本發明整體涉及光學膜,尤其適用於這樣的膜,所述膜的反射特性很大程度上取決於從設置在該膜內(即,該膜內部)的層與層之間的界面反射的光的相長幹涉和相消幹涉。本發明還涉及相關的製品、系統和方法。
背景技術:
:多層光學膜即包含多個不同的層的膜已為人所知,這些層具有不同的折射率和合適的厚度,從而由於這些層之間的界面處反射的光的相長幹涉和相消幹涉而選擇性地反射和透射光。在一些情況下,通過在玻璃基底或其他剛性基底上真空沉積高折射率材料(例如二氧化鈦)和低折射率材料(例如二氧化矽)的交替層來形成這樣的膜。在其他情況下,此類膜如下形成通過模頭以交替的層布置方式共擠出不同的有機高分子材料,使擠出物冷卻以形成澆鑄料片,然後將澆鑄料片拉伸以使料片薄至合適的最終厚度。在一些情況下,所述拉伸還可以這樣的方式進行以使得交替的聚合物材料中的一者或兩者變成雙折射的,即其中給定材料對沿著一個方向偏振的光的折射率不同於對沿不同方向偏振的光的折射率。這種雙折射可導致成品膜沿著第一面內方向(有時稱為X軸或阻光軸)在相鄰層之間具有較大的折射率失配,而沿著第二面內方向(有時稱為y軸或透光軸)在相鄰層之間基本上折射率匹配,於是沿著第一方向偏振的法向入射光大部分被反射,而沿著第二方向偏振的法向入射光大部分被透射。參見例如美國專利3,610,729(Rogers)、4,446,305(Rogers等人)和5,486,949(Schrenk等人)。這樣的膜通常稱為反射式偏振器。雙折射還可導致相鄰層之間沿著面外方向(即,沿著垂直於膜的軸線)的折射率差顯著不同於相鄰層之間沿著一個或兩個面內方向的折射率差異。後一種情況例如有這樣的膜,該膜沿著兩個正交的面內方向(χ和y)在相鄰層之間具有基本上相同的較大折射率失配,使得任何偏振的法向入射光被極大反射,但是其中相鄰層沿著面外方向(ζ)的折射率基本上匹配,使得界面對所謂的「P偏振」光(在入射面內偏振的光)的反射率基本上恆定。參見例如美國專利5,882,774(Jonza等人)。這樣的膜由於其對任何偏振的法向入射光的高反射率而通常可稱為反射鏡或類反射鏡膜。除了別的以外,Jonza等人教導了如何調整相鄰微層之間的ζ軸折射率失配(簡稱為ζ折射率失配或Δηζ)以便於構造布魯斯特角(P偏振光在界面處的反射率變為零的角度)非常大或不存在的多層疊堆。這又便於構造這樣的多層反射鏡和偏振器其對P偏振光的界面反射率隨著入射角增加而緩慢減小,或者與入射角無關,或者隨著入射角偏離法向而增大。因此,可以得到在寬的帶寬上對s偏振光(垂直於入射面偏振的光)和P偏振光(對於反射鏡以任何入射方向,對於偏振器以選定的方向)均具有高反射率的多層膜。還知道可將圖案傳遞給多層光學來形成標記。參見例如美國專利6,045,894(Jonza等人)「CleartoColoredSecurityFilm」(透明至彩色安全膜)、6,531,230(Weber等人)"ColorShiftingFilm」(色移膜)、以及6,788,463(Merrill等人)"Post-FormableMultilayerOpticalFilmsandMethodsofForming,,(可後成形的多層光學膜及形成方法)。通過例如壓花模選擇性地將壓力施加到膜,以使選定範圍或區域中的膜變薄而產生所需圖案。這種選擇性變薄可減少大於5%或大於約10%的厚度,其對選定區域中的整個膜厚均有效,使得在選定區域中,膜內部的光學薄層(「微層」)疊堆相對於膜的相鄰區域也變薄,這些微層造成所觀察到的反射和透射特性。由於穿過微層的光程長度差變短,微層的這種變薄使與微層相關的任何反射譜帶移向較短波長。對於觀察者而言,反射譜帶的偏移表現為壓印和未壓印區域之間的反射或透射顏色差異,從而使得圖案易於被看到。例如,Merrill等人的『463專利描述了一種壓印色移安全膜,其中包含418個內部微層(兩個層組(packet),每個層組各209個微層)的多層聚合物膜在選定區域中被壓印。在壓印之前,以及在壓印之後的未壓印區域中,微層的折射率和厚度所生成的反射譜帶的短波長譜帶邊緣隨入射角(視角)而偏移,從法向入射下720nm到45度視角下640nm到60度視角下甚至更短的波長,對應於法向下的透明外觀、45度下的青色、60下的亮青色。在這些未壓印區域中,膜的厚度為3.4密耳,即0.0034英寸。然後,在149°C的輥與預熱的壓印板之間對膜進行壓印,以使膜在選定區域中變薄至約3.0密耳。壓印區域在法向入射下呈現出亮金色,表明譜帶邊緣從720nm偏移至更短的波長。在壓印區域中在傾斜視角下觀察到的顏色變化為青色或深藍色。
發明內容除了別的以外,本文中描述了多層光學膜,其可包含在膜構造中成並排布置方式的第一反射式偏振器和第二反射式偏振器,所述膜構造至少在從第一偏振器到第二偏振器的面內方向上是連續的或一致的。第一和第二偏振器的反射特性基本上由多個微層達成,所述微層通過相長幹涉或相消幹涉選擇性地反射光。形成第一偏振器(其可設置在膜的一個區域中)的全部或相當一部分的相同微層可形成第二偏振器(其可設置在膜的不同的第二區域中)的全部或相當一部分。例如,第一和第二偏振器的反射特性基本上不同,例如它們可具有正交的透光軸(以及正交的阻光軸),或者它們可對其各自的透光軸和阻光軸具有基本上不同的相對反射率。第一和第二偏振器均可為寬譜帶,例如在包括可見光譜的擴展的波長譜帶上反射,或者它們均可為相對窄譜帶,例如僅在可見光譜的一部分上反射,以在反射和/或透射光中提供彩色外觀。對於每一偏振器,在任一種情況下此類反射主要或專門針對第一偏振態(稱作阻擋偏振態或簡稱為阻擋態)的光發生,而不會對垂直於第一偏振態的第二偏振態(稱作透過偏振態或簡稱為透過態)的光發生。第一和第二偏振器可布置在具有限定所需的圖案(例如標記)的面內形狀的區域中。這些區域可在膜的至少一些部分上是互補的,使得第一偏振器可例如形成背景,而第二偏振器可形成標記前景。形成第一和第二偏振器的微層可包括由第一材料構成的第一組微層以及由不同的第二材料構成的第二組微層。在第一區域中,第一和第二組微層均可為雙折射的。在第二區域中,至少一些微層的雙折射相對於其在第一區域中的雙折射是減小的。在一些情況下,一組微層的特徵可在於雙折射的實質上減小,例如它們可在第二區域中為各向同性的,另一組微層的特徵可在於第二區域中的雙折射相對於第一區域僅有很小或沒有減小。本發明所公開的反射式偏振器膜在第一和第二區域中可具有基本上相同的厚度,或者第二區域中的厚度相對於第一區實質上減小。利用一種方法來製造一體的多層膜(可稱為偏振器/偏振器膜),該方法共擠出多個聚合物層,澆鑄分層的擠出物,以及將鑄造膜拉伸或以其它方式取向,以在形成光學薄層的相干疊堆或層組的至少一些層中引起雙折射。拉伸的膜此時在其整個面積上可為窄譜帶或寬譜帶的第一反射式偏振器,其對阻擋偏振態的選定波長的法向入射光具有高反射率,對透過偏振態的選定波長的法向入射光具有低反射率。透過和阻擋偏振態的反射率差異是膜內的光學薄層的雙折射造成的。在後續步驟中,膜的選定部分或區域可被選擇性加熱,以減小或消除選定區域中的至少一些層中的雙折射,而不會減小其在膜的剩餘部分中的雙折射,同時保持選定(或「處理過的」)區域中的膜內的層結構的物理完整性。減小的雙折射可導致選定或處理過的區域中的反射光的層組被改變為基本上不同於第一反射式偏振器的第二反射式偏振器。例如,第一和第二反射式偏振器可具有正交的透光軸和正交的阻光軸,或者它們對其各自的透光軸和阻光軸可具有基本上不同的反射率。本發明所公開的膜可包括吸收劑,例如染料或顏料。在示例性實施例中,所述吸收劑優先吸收波長在第一和第二反射式偏振器的反射譜帶之外的光。本文還討論了相關方法、系統和製品。本專利申請的這些方面和其他方面通過下文的具體描述將顯而易見。然而,在任何情況下都不應將上述
發明內容理解為是對要求保護的主題的限制,該主題僅受所附權利要求書的限定,並且在審查期間可以進行修改。圖1是具有第一反射式偏振器特性的一卷多層光學膜的透視圖,其已在膜的不同部分或區域中被內部圖案化而具備第二反射式偏振器特性,從而形成標記;圖2是多層光學膜的一部分的示意性側視圖;圖3是圖1的多層光學膜的一部分的示意性剖面圖;圖4是另一內部圖案化的多層光學膜的一部分的示意性剖面圖;圖5A-E是示出在各種內部圖案化的一體的偏振器/偏振器膜的不同製造階段、雙層光學重複單元的每一層的各個折射率(nX,ny,nZ)的理想圖;圖6是用於選擇性加熱多層光學膜以實現內部圖案化的構造的示意性側視圖;圖7A-C是圖案化的多層膜的不同的第二區域的示意性俯視圖,其上疊加有相對於可形成所描繪區域的膜的光束可能路徑;圖8A是表示作為光束進入膜中深度的函數的光束相對強度的理想圖,其中為三種不同的多層光學膜給出了三條曲線;和圖8B是表示作為膜內的深度或軸向位置的函數的局部吸收係數的理想圖,其中三條曲線對應於圖8A的三條曲線。在這些附圖中,相同的附圖標號指示類似的元件。具體實施例方式在至少一些實施例中,本發明所公開的一體的偏振器/偏振器多層光學膜可利用不依賴於膜的選擇性變薄而實現圖案化的圖案化技術來製成。例如,可利用下文進一步討論的吸收式加熱技術在初始空間一致的反射偏振膜中形成一個或多個第二反射式偏振器區域,其中通過將膜暴露於合適的定向輻射來在至少一個區域中選擇性加熱多層光學膜(不作任何選擇性的加壓),這樣,在選定區域中至少一些內部層的雙折射減小或消除,而在相鄰區域中並未減小或消除,同時在選定(處理過的)區域中基本上保持層結構的物理完整性,從而相對於相鄰區改變選定區域中膜的反射特性。膜的各種處理過和未處理區域可具有基本上相同的整體膜厚,或者至少不同區域之間的反射特性差異基本上不會歸因於區域之間膜厚的任何差異。參考提交於2008年12月22日的美國專利申請61/139,736"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsUsingSpatiallySelectiveBirefringenceReduction」(利用空間選擇性雙折射減小的內部圖案化的多層光學膜)(代理人案卷號64847US002)、同日提交的國際申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號64847W0003)"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsUsingSpatiallySelectiveBirefringenceReduction,,(利用空間選擇性雙折射減小的內部圖案化的多層光學膜)、以及國際申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65848W0002)"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsWithMultipleBirefringentLayers」(具有多個雙折射層的內部圖案化的多層光學膜),這些申請中的每一個以引用方式併入本文。然而,讀者應該記住,本文無意將所描述的一體的偏振器/偏振器多層光學膜局限於用吸收式加熱製造技術製成的那些,而是涵蓋通過其他合適的技術製成的實施例,例如適當實施的壓印技術。圖1示出多層光學膜110,其已利用至少一些內部層(圖1中未示出)的空間選擇性雙折射減小進行了內部圖案化或者空間定製。內部圖案化限定了不同的區域112、114、116,這些區域的形狀形成如圖所示的標記「3M」。膜110被示出為繞成卷的長條柔性材料,因為本文所描述的方法與高產的卷對卷工藝有利地兼容。然而,所述方法不限於柔性卷產品,而是也可在小零件或樣品以及非柔性膜和製品上實施。「3M」標記之所以可見,是因為不同的區域112、114、116具有不同的反射特性。在圖示實施例中,區域112具有代表第一反射式偏振器的第一反射特性,區域114、116具有不同於第一反射特性的第二反射特性,該第二反射特性代表不同的第二反射式偏振器。就這一點而言,出於本專利申請的目的,反射式偏振器可被當作一個光學體,如果波長在層組的反射譜帶內,則該光學體強烈地反射沿著一個面內軸線(稱作「阻光軸」)偏振的法向入射光,並強烈地透射沿著正交的面內軸線(稱作「透光軸」)偏振的此類光。「強烈地反射」和「強烈地透射」可根據預期應用或使用領域而具有不同的含義,但在許多情況下,反射式偏振器將對阻光軸具有至少70、80、或90%的反射率,對透光軸具有至少70、80、或90%的透射率(小於30、20、或10%的反射率)。在圖1所示的實施例中,第一反射式偏振器具有第一透光軸(見箭頭120),第二反射式偏振器具有第二透光軸(見箭頭122、124),第一和第二透光軸彼此基本正交。注意,如果在非偏振光照明的條件下觀察膜110,並且根據第一和第二反射式偏振器的平均反射率和透射率,普通觀察者會發現難以將區域114、116與區域112區分,並且可能無法識別「3M」標記。然而,如果從非偏振光源變為偏振光源,並且/或者如果觀察者透過常規偏振器觀察膜110,則標記將變得清晰可見。在其他實施例中,第一和第二反射式偏振器可具有彼此基本上不正交的透光軸,但是可具有彼此基本上不同的對應的第一和第二反射率。就這一點而言,第一反射式偏振器的透光軸反射率(法向入射下)可基本上不同於第二反射式偏振器的對應的透光軸反射率(法向入射下)。或者,第一反射式偏振器的阻光軸反射率(法向入射下)可基本上不同於第二反射式偏振器的對應的阻光軸反射率(法向入射下)。在任一種情況下,反射率差異可為例如至少5%、10%或20%,或者足以產生對於預期應用而言足夠的反射特性差異的任何其他值。在第一反射式偏振器對平行於其透光軸偏振的法向入射光具有零或近零反射率,並且第二反射式偏振器對平行於其透光軸偏振的法向入射光具有基本上更大的反射率的實施例中可出現這種差異,反之亦然。具有與其透光軸相關的可觀的反射率的反射式偏振器可為或者包括所謂的部分偏振器,如下文所描述的。通常,但不是必需的,膜110將具有至少部分的透光性,在這種情況下,區域112、114、116也將具有對應於其各自的反射特性的不同透射特性。通常,當然,透射(T)加反射(R)加吸收(A)=100%,或者T+R+A=100%。在一些實施例中,膜全部由在波長譜的至少一部分上具有低吸收的材料構成。甚至對於那些包含吸收染料或顏料以促進熱傳遞的膜也是如此,因為一些吸收材料的吸收率是波長特異性的。例如,可獲得紅外染料,其在近紅外波長區域中選擇性地吸收,而在可見光譜中具有非常小的吸收。在光譜的另一端,許多在多層光學膜文獻中被認為低損耗的聚合物材料確實在可見光譜上具有低損耗,但是也在某些紫外波長處具有顯著的吸收。因此,在許多情況下,多層光學膜110在波長譜的至少有限部分(例如可見光譜)上可具有很小或可忽略不計的吸收,在這種情況下,在該有限範圍上的反射和透射呈現互補關係,因為T+R=100%-A,並且由於A很小,所以T+R100%。如將在下文進一步說明的,第一和第二反射特性各自均源於膜110內部的結構特徵,而不是源於施加到膜表面的塗層或其他表面特徵物。本發明所公開的膜的這一方面使其有利於安全應用(例如,其中該膜將被有意地施加到產品、包裝或文件上作為真實性的指示物),因為內部特徵難以複製或偽造。第一和第二反射特性在至少一些觀察條件下是明顯不同的,以讓觀察者或機器察覺圖案。在一些情況下,可取的是使第一和第二反射特性在可見波長下的差異最大化,以使得圖案在大多數觀察和照明條件下對人類觀察者顯眼。在其他情況下,可取的是僅使第一和第二反射特性之間存在細微的差異,或者提供僅在某些觀察條件下明顯的差異。第一和第二反射特性之間的差異在一些情況下可主要歸因於在膜的不同相鄰區域中多層光學膜的內部層的折射率性質差異,而不是主要歸因於相鄰區域之間的厚度差異。人類觀察者或其他觀察系統可採用單獨的偏振器(稱作分析偏振器或簡稱為檢偏器)來幫助區分第一和第二反射特性,即,幫助區分膜110的第一偏振器部分與第二偏振器部分。檢偏器可從第一取向旋轉至第二取向,在第一取向下其透光軸與膜的第一偏振器部分(區域112)的透光軸120對齊或平行,在第二取向下其透光軸與第一偏振器的阻光軸對齊或平行並垂直於膜的第二偏振器部分(區域114、116)的透光軸(箭頭122、124)。例如,在膜110的第一和第二反射特性限於電磁波譜的窄譜帶,使得區域112、114、116看起來帶顏色的情況下,透過檢偏器觀察膜110可僅觀察在可見區域中被部分阻擋的偏振分量,從而有助於增加相應偏振器的外觀顏色飽和度。這些觀察條件還可增大膜110的第一偏振器部分(區域112)和膜110的第二偏振器部分(區域114、116)之間的對比度。使檢偏器旋轉90度可切換膜的不同偏振器部分的對比度。移除檢偏器並觀察膜110所透射或反射的所有偏振光時所觀察到的顏色飽和度和顏色對比度介於使用檢偏器時觀察到的兩個極值之間。—般而言,根據多層光學膜的設計,區域到區域的折射率差異可產生第一和第二反射特性之間的各種差異。在一些情況下,第一反射特性可包括具有給定中心波長、譜帶邊緣和最大反射率的第一反射譜帶,第二反射特性可不同於第一反射特性其具有第二反射譜帶,該第二反射譜帶的中心波長和/或譜帶邊緣與第一反射譜帶類似,但是最大反射率基本上不同於第一反射譜帶(無論更大還是更小),或者第二反射特性可基本上沒有第二反射譜帶。根據膜的設計,這些第一和第二反射譜帶可僅與一種偏振態的光相關,或者與任何偏振態的光相關。在一些情況下,第一和第二反射特性可在它們的視角依賴性上不同。例如,在法向入射下第一反射特性可包括具有給定中心波長、譜帶邊緣和最大反射率的第一反射譜帶,在法向入射下第二反射特性可包括與第一反射譜帶的這些方面非常類似的第二反射譜帶。然而,隨著入射角的增大,儘管第一和第二反射譜帶可能均向較短波長偏移,但是其各自的最大反射率可能彼此有極大的偏離。例如,第一反射譜帶的最大反射率可保持恆定或者隨著入射角的增大而增大,而第二反射譜帶的最大反射率(或者至少其P偏振分量)可隨著入射角的增大而減小。在上文討論的第一和第二反射特性之間的差異涉及覆蓋可見光譜的一部分的反射譜帶的情況下,所述差異可被感知為膜的第一和第二區域之間的顏色差異。現在轉向圖2,這裡我們看到多層膜210的一部分的示意性側視圖,以顯示包括其內部層的膜的結構。該膜相對於局部x-y-z笛卡爾坐標系示出,其中膜平行於χ和y軸延伸,ζ軸垂直於膜及其組成層並平行於膜的厚度軸。注意,膜210不必是完全平坦的,而是可彎曲或以其他方式成形以偏離平面,並且即使在那些情況下,膜的任意小的部分或區域也可如圖示與局部笛卡爾坐標系相關。膜210通常可被認為是代表圖1的膜110的區域112、114,116中的任何一個,因為膜110的各個層優選地從每一個這樣的區域連續延伸到下一區域。多層光學膜通常(包括(但不限於)被調整為反射偏振膜的那些)包括具有不同折射率的各個層,以使得一些光在相鄰層之間的界面處被反射。這些層(有時稱作「微層」)很薄,足以使在多個界面處反射的光經受相長幹涉或相消幹涉,從而賦予多層光學膜以所需的反射或透射性質。對於設計成可反射紫外光、可見光或近紅外波長光的多層光學膜而言,各微層的光學厚度(物理厚度乘以折射率)通常小於約lym。然而,也可以包括較厚的層,例如多層光學膜的外表面處的表層或者設置在多層光學膜內用以分隔微層的相干分組(稱為「疊堆」或「層組」)的保護性邊界層(PBL)。在圖2中,微層用「A」或「B」標記,「A」層由一種材料構成,「B」層由不同的材料構成,這些層以交替布置方式層疊,從而形成如圖所示的光學重複單元即單位單元ORUUORU2、...ORU6。通常,如果要求高反射率,則全部由聚合物材料構成的多層光學膜便會包括多於6個的光學重複單元。注意,除了最上面的「A」層之外,圖2所示的所有「A」和「B」微層均為膜210的內部層,該最上面的「A」層的上表面在此示例性實例中與膜210的外表面210a—致。圖底部基本上更厚的層212可代表外表層或者將圖中所示的微層疊堆與另一微層疊堆或層組(未示出)分隔的PBL。如果需要,兩個或更多個單獨的多層光學膜可(例如)用一個或多個厚粘合劑層來層合在一起,或者利用壓力、熱或其他方法來形成層合物或複合膜。在一些情況下,微層的厚度和折射率值可相當於1/4波長疊堆,即微層被布置成光學重複單元的形式,每個光學重複單元具有光學厚度(f比=50%,f比是組成層「A」的光學厚度與整個光學重複單元的光學厚度之比)相等的兩個相鄰微層,這類光學重複單元可通過相長幹涉有效地反射光,被反射光的波長λ是光學重複單元總光學厚度的兩倍,其中物體的「光學厚度」是指其物理厚度乘以其折射率。在其他情況下,光學重複單元中的微層的光學厚度可彼此不同,因此f比大於或小於50%。在圖2的實施例中,為具有一般性將「A」層示出為比「B」層薄。每一示出的光學重複單元(ORUUORU2等)的光學厚度(01\、OT2等)等於其組成層「A」和「B」的光學厚度之和,每一光學重複單元反射波長λ為其總光學厚度兩倍的光。一般的多層光學膜以及本文特別討論的內部圖案化的多層膜中使用的微層疊堆或層組所具備的反射率,通常基本上是基本鏡面的而不是漫射的,這是微層之間基本光滑的清晰限定的界面以及典型構造中使用的低霧度材料的結果。然而,在一些情況下,通過例如在表層和/或PBL層中使用漫射材料,和/或使用一種或多種表面漫射結構或紋理化表面,成品可被調控以具有任何所需程度的散射。在一些實施例中,層疊堆中的光學重複單元的光學厚度可彼此全部相等,從而得到高反射率的窄反射譜帶,其中心波長等於各光學重複單元的光學厚度的兩倍。在其他實施例中,光學重複單元的光學厚度可根據沿著ζ軸或膜厚方向的厚度梯度而不同,從而光學重複單元的光學厚度隨著從疊堆的一側(例如頂部)到疊堆的另一側(例如底部)而增大、減小或遵循某些其他函數關係。這樣的厚度梯度可用來形成增寬的反射譜帶,從而得到光在所關注的擴展波長譜帶以及在所關注的所有角度上基本光譜上平坦的透射和反射。也可使用這樣的厚度梯度,其被調控以可使高反射和高透射之間的波長過渡處的譜帶邊緣銳化,如美國專利6,157,490(Wheatley等人)「OpticalFilmWithSharpenedBandedge」(具有銳化的譜帶邊緣的光學膜)中所討論的。對於聚合物多層光學膜,反射譜帶可被設計成具有銳化的譜帶邊緣以及「平頂」反射譜帶,其中反射性質在應用的整個波長範圍內基本上恆定。還可以想到其他層結構,諸如具有2微層光學重複單元的多層光學膜(其f比不同於50%),或光學重複單元包括兩個以上微層的膜。這些可供選擇的光學重複單元設計可被配置成減少或激發某些更高階的反射,當所需反射譜帶存在於或延伸到近紅外波長時,這樣做可能是有用的。參見例如美國專利5,103,337(Schrenk等人)「InfraredReflectiveOpticalInterferenceFilm」(紅外反射光學幹涉膜)、5,360,659(Arends等人)"TwoComponentInfraredReflectingFilm,,(兩組分紅夕卜反射膜)、6,207,260(Wheatley等人)"MulticomponentOpticalBody」(多組分光學體)、以及7,019,905(Weber)"Multi-layerReflectorWithSuppressionofHighOrderReflections"(抑制高階反射的多層反射器)。厚度梯度和光學重複單元設計因此可根據需要定製,以得到本發明所公開實施例的偏振器,其在有限的光譜帶內具有可觀的反射率(對應於有關偏振器的阻擋偏振態)。例如,在只是基本上一個光譜帶上的所述可觀的反射率可為至少50%,或者至少60%、70%、80%或90%或更高,所述譜帶設置在光譜的可見光部分或任何其他所需部分。例如,所述譜帶的帶寬可小於200nm、或150nm、或lOOnm、或50nm或更小,所述帶寬可作為半峰全寬(FffHM)反射率進行測量。如上所述,所述譜帶可與零階反射相關,或者如果光學重複單元被合適地設計,可與所需的更高階反射相關。如上所述,多層光學膜的相鄰微層具有不同的折射率,使得一些光在相鄰層之間的界面處被反射。將一個微層(例如,圖2中的「A」層)對沿主χ軸、y軸、和ζ軸偏振的光的折射率分別稱作nix、nly、和nlz。χ軸、y軸、和ζ軸可例如對應於材料的介電張量的主方向。通常,並且出於討論目的,不同材料的主方向是一致的,但是這無需為一般情況。將相鄰微層(例如,圖2中的「B」層)沿著相同軸線的折射率分別稱作n2X、n2y、n2Z。將這些層之間的折射率差異稱作沿著X方向的Δηχ(=η1χ-ι^χ)、沿著y方向的Any(=nly-n2y)、以及沿著ζ方向的Δηζ(=η1ζ-ι^ζ)。這些折射率差異的性質連同膜中(或膜的給定疊堆中)的微層數量及其厚度分布,一起控制給定區域中膜(或膜的給定疊堆)的反射和透射特性。例如,如果相鄰微層沿著一個面內方向具有較大的折射率失配(Δηχ較大),而沿著正交的面內方向具有較小的折射率失配(Any^0),則該膜或層組對法向入射光可起反射式偏振器的作用。出於本專利申請的目的,如果材料在所關注的波長範圍(例如,光譜的紫外光、可見光和/或紅外光部分中的選定波長或譜帶)上具有各向異性的介電張量,則該材料被認為是「雙折射」的。換句話說,如果材料的主折射率(例如,nix、nly、nlz)不全相同,則該材料被認為是「雙折射」的。又如,相鄰微層可沿著兩個面內軸線均具有較大的折射率失配(Δηχ較大,並且Any較大),在這種情況下,膜或層組可起同軸反射鏡的作用。在上述實施例的變型中,相鄰微層可沿著ζ軸表現出折射率匹配或失配(Δηζ0或Δηζ較大),並且失配的極性或正負可與面內折射率失配相同或相反。對Δηζ的這種定製在斜入射光的P偏振分量的反射率隨著入射角增大而增大、減小、還是保持相同方面扮演著關鍵角色。鑑於沿著不同軸線的可能折射率差異、層的總數及其厚度分布、以及包括在多層光學膜中的微層層組的數量和類型的大量排列組合,可能的多層光學膜210及其層組通常種類繁多。就這一點而言,參考本文所引用的任何專利文獻(無論是專利還是非專利,並且無論是由美國專利局公布還是由任何其他國家或專利機構公布)以及下列文獻中所公開的多層光學膜,這些文獻均以引用方式併入本文美國專利5,486,949(Schrenk等人)「BirefringentInterferencePolarizer」(雙折射幹涉偏振器);美國專利5,882,774(Jonza等人)"OpticalFilm」(光學膜);美國專利6,045,894(Jonza等人)「CleartoColoredSecurityFilm」(透明至彩色安全膜);美國專利6,179,949(Merrill^A)"OpticalFilmandProcessforManufactureThereof"(7學膜及其製造方法);美國專利6,531,230(Weber等人)"ColorShiftingFilm」(色移膜);美國專利6,939,499(Merrill等人)"ProcessesandApparatusforMakingTransverselyDrawnFilmswithSubstantiallyUniaxialCharacter,,(製備具有可觀的單軸特性的橫向拉延膜的方法和設備);美國專利7,256,936(Hebrink等人)「OpticalPolarizingFilmswithDesignedColorShifts」(具有所設計的色移的光學偏振膜);美國專利7,316,558(Merrill等人)「DevicesforStretchingPolymerFilms,,(用於拉伸聚合物膜的裝置);PCT公布WO2008/144136Al(Nevitt等人)「Lamp-HidingAssemblyforaDirectLitBacklight」(用於直接照明式背光源的燈隱藏組件);PCT公布WO2008/144656A2(Weber等人)"BacklightandDisplaySystemUsingSame,,(背光源及使用其的顯示系統)。多層光學膜的至少一個層組中的至少一些微層在膜的至少一個區域(例如,圖1的區域112)中是雙折射的。因此,光學重複單元中的第一層可為雙折射的(即,nix興nly,或者nix興nlz,或者nly興nlz),或者光學重複單元中的第二層可為雙折射的(艮口,n2x^n2y,或者Mx^n2z,或者n2y^n2z),或者第一和第二層二者可均為雙折射的。此外,一個或多個這樣的層的雙折射在至少一個區域中相對於另一區域(例如,相鄰區域)減弱。在一些情況下,這些層的雙折射可減弱至零,使得它們在一個區域中為光學上各向同性的(即,nlX=rily=nlz,或n2X=n2y=,而在相鄰區域中為雙折射的。在兩個層初始均為雙折射的情況下,根據材料選擇和加工條件,這些層可被處理成使得僅一個層的雙折射基本上減弱,或者兩個層的雙折射可均減弱。示例性多層光學膜由聚合物材料構成,並且可利用共擠出、澆鑄和取向工藝來製造。參考美國專利5,882,774(J0nza等人)"OpticalFilm」(光學膜)、美國專利6,179,949(Merrill^A)"OpticalFilmandProcessforManufactureThereof"(7學膜及其製造方法)、以及6,783,349(Neavin等人)「ApparatusforMakingMultilayerOpticalFilms」(用於製備多層光學膜的設備)。多層光學膜可如上述任何參考文獻中所述通過聚合物的共擠出來形成。優選地,選擇各層的聚合物使之具有相似的流變性質(例如,熔體粘度),以使得它們可被共擠出而不會產生顯著的流體擾動。選擇擠出條件以便以連續穩定的方式將有關聚合物充分地給料、熔融、混合併作為進料流或熔融流泵送。用於形成並保持各熔融流的溫度可被選擇成使之在一定範圍內,以避免在溫度範圍的下端發生凝固、結晶、或不當的高壓降,同時避免在溫度範圍的上端發生材料降解。簡單概括來講,製造方法可包括(a)提供至少第一和第二樹脂流,其對應於成品膜中將使用的第一和第二聚合物;(b)利用合適的送料區塊將第一和第二流分成多個層,例如包括下列元件的送料區塊(i)包括第一和第二流道的梯度板,其中第一通道具有沿著流道從第一位置向第二位置變化的橫截面面積;(ii)進料管板,其具有與第一流道流體連通的第一多個導管以及與第二流道流體連通的第二多個導管,各導管向其各自相應的縫型模頭進料,各導管具有第一末端和第二末端,導管的第一末端與流道流體連通,導管的第二末端與縫型模頭流體連通;以及(iii)可選地,軸向棒加熱器,其鄰近所述導管設置;(C)使複合流流過擠出模頭以形成多層料片,其中各層大致平行於相鄰層的主表面;以及(d)將多層料片澆鑄到冷卻輥(有時也稱為澆鑄輪或澆鑄鼓)上,以形成鑄造多層膜。該鑄造膜可具有與成品膜相同數量的層,但是鑄造膜的層通常比成品膜的那些層厚很多。此外,鑄造膜的層通常全部為各向同性的。鑄造多層料片還可使用許多替代方法來製造。美國專利5,389,324(Lewis等人)中描述了一種替代方法,該方法也利用聚合物共擠出。冷卻後,拉延或拉伸多層料片以生成接近成品的多層光學膜,詳見上述的參考文獻。拉延或拉伸實現兩個目標其使層變薄至其所需的最終厚度;其使層取向,以使得至少一些層變成雙折射的。取向或拉伸可沿著橫維方向(例如,經由拉幅機)、沿著縱維方向(例如,經由長度取向機)、或其任何組合(無論同時還是依次進行)而實現。如果僅沿著一個方向拉伸,則該拉伸可以是「無約束的」(其中膜的尺寸允許在垂直於拉伸方向的面內方向上有鬆動)、或「有約束的」(其中膜被約束,並因此不允許在垂直於拉伸方向的面內方向上有尺寸鬆動)。如果沿著兩個面內方向拉伸,則拉伸可以是對稱的(即,沿著正交的面內方向相等)或不對稱的,但是通常不採用對稱拉伸來製造反射偏振膜。作為另一種選擇,也可通過間歇工藝來拉伸膜。在任何情況下,可以後續地或同時地對膜施加拉延減少、應力或應變平衡、熱定型、以及其他加工操作。多層光學膜和膜體還可包括附加層和塗層,這些層根據其光學、力學和/或化學特性進行選擇。例如,可在膜的一個或兩個主外表面上添加紫外吸收層,以保護膜免於紫外光引起的長期降解。附加層和塗層還可包括抗刮塗層、抗撕層和硬化劑。參見例如美國專利6,368,699(Gilbert等人)。在一些情況下,構成多層光學膜的組成聚合物材料中的一種、一些或全部的天然或固有吸收性可用於吸收式加熱過程。例如,在可見光區域上損耗低的許多聚合物在某些紫外光和/或紅外光波長處具有高得多的吸收性。將膜的一些部分暴露於這些波長的光可用來選擇性加熱膜的這些部分。在其他情況下,可將吸收染料、顏料或其他試劑摻入到多層光學膜的各個層的一些或全部層中,以促進如上所述的吸收式加熱。在一些情況下,此類吸收劑具有光譜選擇性,因此它們在一個波長區域中吸收,而在另一波長區域中不吸收。例如,本發明所公開的一些膜可旨在用於可見光區域,例如與防偽安全標籤一起使用或用作液晶顯示(LCD)裝置或其他顯示裝置的元件,在這種情況下,可使用在紅外光或紫外光波長下吸收,而在可見光波長下基本上不吸收的吸收劑。另外,可將吸收劑摻入到膜的一個或多個選定層中。例如,膜可包括兩個不同的微層層組、層合粘合劑、一個或多個表層等,其中兩個微層層組通過光學厚層(例如,保護性邊界層(PBL))分隔開,吸收劑可被摻入一個層組而不摻入到另一層組中,或者可摻入到兩個層組中,但是一個層組中的濃度高於另一個層組中的濃度。可使用各種吸收劑。對於在可見光譜下工作的光學膜,可使用在紫外光和紅外光(包括近紅外光)區域吸收的染料、顏料或其他添加劑。在一些情況下,可能有利的是選擇在這樣的光譜範圍下吸收的試劑對於該光譜範圍而言,膜的聚合物材料具有基本上較低的吸收。通過將這樣的吸收劑摻入到多層光學膜的選定層中,定向輻射可優先地將熱遞送至選定層,而不是遞送至膜的整個厚度。示例性吸收劑可以是能夠熔融擠出的,以使其能夠嵌入所關注的選定層中。為此,吸收劑最好在擠出所需的加工溫度和停留時間的條件下具有適當的穩定性。一些可能的紅外染料包括以商品名Epolight得自Epolin,Inc.的鎳、鈀、和鉬基染料中的任一者。其他合適的備選染料包括得自ColorChemInternationalCorp.(Atlanta,Georgia)的Amaplast牌染料。關於合適的吸收劑的更多的信息,參見美國專利6,207,260(Wheatley等人)"MulticomponentOpticalBody」(多組分光學體)。在一些情況下,吸收劑可為非線性吸收劑,S卩,其可為或可包括光能吸收係數取決於強度或注量(fluence)的組合物,其中強度是指每單位時間每單位面積的能量,注量是指每單位面積的能量密度或能量。例如,非線性光吸收劑可以是雙光子類型或者反飽和吸收類型。雙光子吸收過程是非線性光吸收過程,其中光子能量大約等於材料的線性激發所需能量的一半。因此,吸收材料的激發需要同時吸收兩個較低能量的光子。可用的雙光子吸收劑的例子包括那些表現出大的多光子吸收截面的吸收劑,例如若丹明B(即,N-[9-(2-羧基苯基)-6-(二乙氨基)-3H-咕噸-3-亞基]-N-乙基乙銨氯化物和若丹明B的六氟銻酸鹽)、以及例如PCT公布WO98/21521(Marder等人)和WO99/53242(Cumptson等人)中所描述的四類光敏劑。反飽和吸收過程有時也稱為激發態吸收,其特徵在於對吸收過程中所涉及的激發態的吸收截面遠大於對從基態到激發態的激發的截面。總光吸收涉及基態吸收和激發態吸收二者。反飽和吸收材料的例子包括例如金屬酞菁、萘酞菁、菁、富勒烯、金屬納米粒子、金屬氧化物納米粒子、金屬簇化合物、嚇啉、靛蒽醌衍生物和低聚物或其組合。金屬酞菁的例子包括例如銅酞菁(CuPC)、以及包含IIIA族(Al、Ga、In)和IVA組(Si、Ge、Sn、Pb)金屬或準金屬的酞菁。萘酞菁的例子包括例如矽(SiNC)Ji(SnNC)和鉛(I^bNC)的酞菁衍生物。菁的例子包括例如碘化1,3,3,1',3',3'-六甲基吲哚三羰花青(HITCI)。富勒烯的例子包括C60和C70富勒烯。金屬納米粒子的例子包括金、銀、鋁、和鋅納米粒子。金屬氧化物納米粒子的例子包括二氧化鈦、氧化銻錫、和二氧化鋯納米粒子。金屬簇的例子包括鐵三鈷金屬簇,例如HFeCo3(CO)12和NEt4FeCO3(CO)12t5卟啉的例子包括四苯基卟啉(H2TPP)、四苯基卟啉鋅(ZnTPP)、和四苯基卟啉鈷(CoTPP)。靛蒽醌衍生物的例子包括未取代的靛蒽醌、氧化靛蒽醌、氯代靛蒽醌、和靛蒽醌低聚物。現在轉向圖3,該圖示出圖1的多層光學膜110在區域112與區域116的邊界處區域118附近的一部分的示意性剖面圖,其中假設使用吸收式加熱技術而不是壓印技術來形成區域116。在膜110的該放大圖中,可看到窄過渡區域115將區域112與相鄰區域116分隔開。根據加工細節,這樣的過渡區域可存在或不存在,如果不存在,則區域116可緊鄰區域112而沒有明顯的居間特徵。還可看到膜110的構造細節膜在其相對側上包括光學厚表層310、312,多個微層314和另一多個微層316設置在表層310、312之間。所有的微層314、316均由於外表層而處於膜110的內部。圖中微層314與316之間的空間被留為開放的,以考慮到微層314、316是在一個表層310處開始並在相對表層312處結束的單個微層層組的部分的情況以及微層314、316是兩個或更多個不同微層層組的部分的情況,其中所述兩個或更多個不同微層層組通過一個或多個光學厚保護性邊界層(PBL)或另一光學厚內部層彼此分隔開。在任一種情況下,微層314、316優選地各包括布置成光學重複單元的兩種交替的聚合物材料,微層314、316中的每一個以側向或橫向方式從區域112連續延伸至相鄰區域116,如圖所示。微層314、316通過相長幹涉或相消幹涉在區域112中提供第一反射特性,並且微層314、316中的至少一些是雙折射的。區域115、116先前具有與區域112相同的特性,但是已經被如下處理對其選擇性地施加熱,所施加熱的量足以減小或消除區域116中的微層314、316中的一些的雙折射,同時保持區域112中的微層的雙折射,所述熱還足夠低以保持處理過的區域116中的微層314、316的結構完整性。區域116中的微層314、316的減小的雙折射是造成區域116的第二反射特性的主要原因,該第二反射特性不同於區域112的第一反射特性。如圖所示,膜110在區域112中具有特性厚度dl、d2,在區域116中具有特性厚度dl』、d2』。厚度dl、dl』是在相應區域中從膜的前外表面到膜的後外表面測量的物理厚度。厚度d2、d2』是從最靠近膜的前表面設置的微層(在微層層組的一端)到最靠近膜的後表面設置的微層(在相同或不同微層層組的末端)測量的物理厚度。因此,如果希望將區域112中的膜110的厚度與區域116中的膜厚相比,則可選擇比較dl與dl,或者d2與d2,,這取決於哪一種測量更方便。在大多數情況下,dl和dl』之間的比較可很好地產生與d2和d2』之間的比較基本上相同的結果(成比例)。(當然,在膜不包含外表層以及微層層組在膜的兩個外表面處終止的情況下,dl和d2變得相等。)然而,如果存在顯著差別,例如如果表層從一處到另一處經歷顯著厚度變化,但是在下面的微層中不存在對應的厚度變化,或者反之亦然,則鑑於與微層層組相比,表層通常對膜的反射特性具有很小的影響,所以或許可取的是使用d2和d2』參數,因為其更能代表不同區域中的整體膜厚。當然,對於包含兩個或更多個通過光學厚層彼此分隔的不同微層層組的多層光學膜而言,任何給定微層層組的厚度也可被測量並表徵為在層組中沿著ζ軸從第一個微層到最後一個微層的距離。在比較不同區域112、116中膜110的物理特性的更深入的分析中,這一信息會變得重要。如所提及的,圖3假設區域116已通過選擇性施加熱而處理,以導致相對於相鄰區域112中的雙折射,微層314、316中的至少一些失去其一些或全部的雙折射,從而由於微層對光的相長幹涉或相消幹涉而使得區域116表現出與區域112的反射特性不同的反射特性。選擇性加熱處理可不涉及對區域116選擇性地施加壓力,這可導致膜基本上沒有厚度變化(無論使用參數dl/dl』還是參數d2/d2』)。例如,膜110在區域116中的平均厚度與在區域112中的平均厚度的偏差可不超過在區域112中即在未處理過的膜中觀察到的正常厚度波動。因此,在區域112中,或者在對區域116進行熱處理之前膜的涵蓋區域112和區域116的一部分的區域上,膜110可表現出Ad的厚度(無論dl還是d2)波動,並且區域116的空間平均厚度dl』、d2』與區域112中的空間平均厚度dl、d2(分別)之間的差異可不超過Ad。參數Ad可表示例如在厚度dl或d2的空間分布中的一個、兩個、或三個標準偏差。在一些情況下,區域116的熱處理可給區域116中的膜厚帶來某些變化。這些厚度變化可源於例如構成多層光學膜的不同材料的局部收縮和/或膨脹,或者可源於一些其他熱引起的現象。然而,相比於處理過的區域中的雙折射的減小或消除所起的重要作用,這樣的厚度變化(如果發生的話)在對處理過的區域116的反射特性的影響方面僅起著次要作用。還需要注意,在許多情況下,或許可取的是在實現內部圖案化的選擇性熱處理期間通過使其邊緣承受張力來固定膜,以避免膜皺縮或基於其他原因。所施加張力的量以及熱處理的具體細節也會導致被處理區域中的一些厚度變化。當然,如果使用壓印技術而不是吸收式加熱技術,則可能發生區域116相對於區域112顯著變薄的情況,同時伴隨著光譜特徵移向較短波長。在一些情況下,可通過分析膜的反射特性來區分厚度變化與雙折射變化的效應。例如,如果未處理區域(例如,區域11中的微層提供以左譜帶邊緣(LBE)、右譜帶邊緣(RBE)、中心波長λ。和峰反射率R1為特徵的反射譜帶,則那些微層的給定厚度變化(微層的折射率無變化)將使處理過的區域的反射譜帶具有與R1大約相等的峰反射率&,但是LBE、RBE和中心波長相對於未處理區域的反射譜帶的那些特徵在波長上成比例地偏移,並且此偏移可測量。另一方面,雙折射變化通常將僅使LBE、RBE和中心波長在波長上發生非常微小的偏移,這是雙折射變化所引起的(通常非常小的)光學厚度變化的結果。(前已述及光學厚度等於物理厚度乘以折射率。還需記住的是反射偏振膜不僅具有對應於阻擋態的光的反射譜帶,而且還具有對應於透過態的光的相對弱的反射譜帶。)然而,根據微層疊堆的設計,雙折射變化可對反射譜帶的峰反射率具有大的或至少顯著的影響。因此,在一些情況下,雙折射變化可使被改變的區域中的反射譜帶的峰反射率&基本上不同於R1,其中當然,在相同的照明和觀察條件下比較隊和&。如果以百分比表示隊和R2,則&與隊的差異可為至少10%、或至少20%、或至少30%。為了說清楚,例如=R1可為70%,&可為60%、50%、40%或更小。或者,R1可為10%,&可為20%、30%、40%或更大。還可通過它們的比率來比較R1和R20例如,VR1或其倒數可為至少2或至少3。峰反射率的顯著變化表徵由於雙折射變化所引起的相鄰層之間的折射率差異變化導致的界面反射率(有時稱為光功率)變化,就這方面來說,其通常伴有反射譜帶帶寬的至少一些變化,其中帶寬是指LBE和RBE之間的間距。如已經討論過的,在一些情況下,即使在熱處理期間事實上未對區域116選擇性地施加壓力,處理過的區域116中的膜110的厚度(即,dl』或d2』)也可在一定程度上不同於未處理區域112中的膜厚。因此,圖3示出dl』略微不同於dl,d2』略微不同於d2。還為具有一般性示出過渡區域115,以示出作為選擇性熱處理的結果,在膜的外表面上可存在「凸起」或其他可檢測的人工痕跡。然而,在一些情況下,所述處理不會在相鄰的處理過和未處理區域之間導致可檢測的人工痕跡。例如,在一些情況下,觀察者將其手指滑過區域之間的邊界時不會察覺區域之間的凸起、隆起或其他物理人工痕跡。在一些情況下,處理過和未處理區域之間的厚度差異在整個膜的厚度範圍內可不按比例。例如,在一些情況下,在處理過和未處理區域之間,外表層可具有相對小的厚度差異(以百分變化表示),而在同樣這兩個區域之間,一個或多個內部微層層組可具有較大的厚度差異(也以百分變化表示)。圖4示出採用內部圖案化的另一多層光學膜410的一部分的示意性剖面圖。膜410包括具有光學厚度的外表層412、414以及位於夾在表層之間的層416中的微層層組。所有微層均在膜410內部。(在可供選擇的實施例中,可將一個表層或兩個表層都省掉,在這種情況下,一個或兩個PBL或者層組中最外側的微層可變為外部層。)所述微層中的至少一些微層在膜的至少一些範圍或區域中為雙折射的並且至少在膜的相鄰區域之間以側向或橫向方式延伸。所述微層至少在膜的第一未處理區域422中提供與光的相長幹涉或相消幹涉相關的第一反射特性。膜410在相鄰區域420、424中已被選擇性加熱(在一些情況下,未對這些區域選擇性地施加任何壓力),以提供也與光的相長幹涉或相消幹涉相關的第二反射特性,但是該第二反射特性不同於第一反射特性。這些反射特性差異可作為處理過和未處理區域之間反射或透射光的顏色差異呈現給觀察者。相應的顏色以及顏色之間的差異通常還隨著入射角而變化或偏移,膜410在區域420、422、424中可具有基本上相同的膜厚,或者膜厚在這些區域之間可稍有差別,但是在至少一些情況下,區域之間的任何膜厚差異並非導致第一和第二反射特性之間差異的主要原因。區域420、422、似4形成圖案,該圖案位於膜內部(由層416中的交叉陰影線示出)。交叉陰影線表明相比於區域422中或其他未處理區域中的雙折射,交叉陰影區域中的至少一些微層具有減小的雙折射(包括零雙折射)。現在來看圖5A-E的理想化圖示。這些圖有助於說明多層光學膜的圖案化過程。它們也有助於說明未處理區域中的第一反射特性與處理過的區域中的第二反射特性的一些不同的可能組合,以及它們是如何實現的。出於說明目的,光學膜的未處理過和處理過的區域這二者的反射特性可歸類為以下三種類型中的一種類反射鏡反射特性、類窗口反射特性、以及類偏振器反射特性。類反射鏡反射特性對法向入射光的所有偏振態表現出高反射率(例如,在一些情況下,大於50%、60%、70%、80%、90%、95%、或99%),類窗口反射特性對法向入射光的所有偏振態表現出低反射率(例如,在一些情況下,小於20%、10%、5%、3%、或),類偏振器反射特性對一個偏振態的法向入射光表現出高反射率(例如,在一些情況下,大於50%、60%、70%、80%、90%、95%、或99%),而對不同偏振態的法向入射光表現出低反射率(例如,在一些情況下,小於30%、20%、10%、5%、3%、或)。(或者,可以一個偏振態相對於另一偏振態的反射率差異來表示類反射式偏振器特性。)讀者應該記住,除非另外指明,本文所討論的與多層光學膜或疊堆相關的反射率值應該被認為不包括外部空氣/聚合物界面處的菲涅耳反射。這些不同特性的邊界或極限(例如,何為「高」反射率以及何為「低」反射率)以及它們之間的區別,可取決於最終應用和/或系統要求。例如,對所有偏振態表現出中等水平的反射率的多層光學膜或其微層層組對於一些應用而言可被認為是反射鏡,而對其他應用而言可被認為是窗口。類似地,對法向入射光的不同偏振態提供適度不同水平的反射率的多層光學膜或其微層層組對於一些應用而言可被認為是偏振器,而對於另一些應用可被認為是反射鏡,對於再有一些應用而言可被認為是窗口,這取決於確切反射率值以及給定最終應用對不同偏振態的反射率差異的敏感度。除非另外指明,反射鏡、窗口和偏振器等類別是專指法向入射光而言的。讀者應該理解,傾斜角度時的特性在一些情況下可與法向入射時光學膜的特性相同或相似,而在其他情況下可與之完全不同。圖5A-E是如上所述的一體的偏振器/偏振器多層光學膜的代表。具有其他反射特性組合的多層光學膜(例如,一體的偏振器/反射鏡膜、一體的偏振器/窗口膜、一體的反射鏡/窗口膜、一體的反射鏡/反射鏡膜等等)在下列專利申請中的一個或多個中有更全面的討論,所述專利申請以引用方式併入本文國際專利申請NO.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號64847W0003)"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsUsingSpatiallySelectiveBirefringenceReduction」(利用空間選擇性雙折射減小的內部圖案化的多層光學膜);國際專利申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65035W0003)"MultilayerOpticalFilmsHavingSide-by-SideMirror/Polarizerhnes」(具有並置的反射鏡/偏振器區域的多層光學膜);以及國際專利申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65848W0002)InternalIyPatternedMultilayerOpticalFilmsWithMultipleBirefringentLayers」(具有多個雙折射層的內部圖案化的多層光學膜)。在圖5A-E的曲線圖的每一個中,相對摺射率「η」標繪在垂直軸上。在水平軸上,為表徵雙層光學重複單元的六個折射率的每一個提供位置或標記「lx」、「ly」和「lz」表示第一層沿χ軸、y軸和ζ軸的折射率,其在上文中被稱為nlX、nly和nlz。同樣,"2x'\"2y"和「2z」表示第二層沿χ軸、y軸和ζ軸的折射率,其在上文中被稱為n2x、n2y和n2z。圖中的菱形符號表示第一加工階段中的材料的折射率。該第一階段可對應於聚合物層已被擠出並驟冷或澆鑄到例如澆鑄輪上,但是還未被拉伸或者說取向。圖中的空心(非實心)圓形符號(〇)表示第一階段之後的第二加工階段中的材料的折射率。第二階段可對應於聚合物層已被拉伸或者說取向為多層光學膜,該多層光學膜通過相長幹涉或相消幹涉從膜內的微層之間的界面反射光。圖中的小實心圓形符號或圓點(·)表示在第一和第二階段之後的第三加工階段中的材料的折射率。第三階段可對應於聚合物層在被擠出和取向之後被選擇性地熱處理,如下文進一步討論的。這樣的熱處理通常限於膜的一個或多個特定部分或區域,稱作處理過的區域。通過比較給定圖中的各種符號的垂直坐標,讀者可容易地發現關於光學膜、其製造方法及其處理過和未處理過的部分的光學特性的大量信息。例如,讀者可發現一個或兩個材料層在選擇性熱處理之前或之後是否是雙折射的,雙折射是單軸的還是雙軸的,雙折射率是大還是小。讀者還可從圖5Α-Ε中發現在三個加工階段的每一個(澆鑄狀態、拉伸狀態和處理狀態),兩個層之間的折射率差異Δηχ、Any、Δηζ中的每一個的相對大小。如上所述,成品的內部圖案化的多層光學膜的前體製品可以是聚合物材料的澆鑄料片。澆鑄料片可具有與成品膜相同數量的層,並且所述層可由與成品膜中所用的那些材料相同的聚合物材料構成,但澆鑄料片更厚且其層通常全部是各向同性的。然而圖中未示出,在一些情況下,澆鑄處理本身可在一種或多種材料中賦予一定程度的取向和雙折射。圖5Α-Ε中的菱形符號表示澆鑄料片中的兩個聚合物層的折射率,其在後續的拉伸工序之後變為多層光學膜的光學重複單元中的微層。在拉伸之後,至少一些層變為取向的和雙折射的,並且形成取向(但是仍未圖案化)的多層光學膜。這在圖5Α-Ε中通過空心圓來說明,這些空心圓可相對於菱形符號所表示的其各自的原始值垂直移位。例如,提高給定層沿χ軸的折射率但是降低其沿y軸和ζ軸的折射率的拉伸工序,可通過沿χ軸適當地單軸拉伸正雙折射的聚合物層同時允許膜沿y軸和ζ軸在尺寸上鬆弛來實現。在圖5A、圖5C、圖5D和圖5E中,拉伸工序提高了第一層沿χ軸和y軸的折射率,但是降低了該層沿ζ軸的折射率。這樣的折射率偏移可通過沿χ軸和y軸適當地雙軸拉伸正雙折射的聚合物層來獲得。(在這些圖中,拉伸操作使得第二材料的折射率以與第一材料不同的方式偏移,為此採用的技術在下文中討論。)在其他情況下(圖5A-E中未示出),該拉伸工序可提高給定層沿χ軸的折射率,降低該層沿ζ軸的折射率,並沿y軸保持大致相同的折射率。這種類型的折射率偏移可這樣獲得不對稱地沿χ軸和y軸雙軸拉伸正雙折射的聚合物層,使得沿χ軸的拉伸程度高於y軸。或者,這樣的折射率偏移可通過沿χ軸單軸拉伸同時在y軸上約束膜(約束的單軸拉伸)來大致獲得。注意,在圖5A-E的每一個中,處於取向但未處理狀態的第一層(空心圓)是雙折射的,因為nlX、nly和nlz的至少兩個空心圓具有不同的折射率η值。在這些圖中,處於取向但未處理狀態的第二層也是雙折射的。如上所述,在形成至少部分雙折射的多層光學膜(其微層布置成光學重複單元)以提供第一反射特性之後,該膜準備選擇性加熱。在可與多層光學膜的第一區域相鄰的第二區域中選擇性地進行加熱,並且該加熱被調控以選擇性地使微層層組中的至少一種雙折射材料部分或全部地熔融並且解除取向,以便減小或消除至少一些微層中的雙折射,同時不改變第一(未處理過的)區域中的雙折射。還可進行選擇性加熱以保持第二區域中的層的結構完整性。如果處理過的第二區域中的雙折射材料全部(即,完全)解除取向,則雙折射微層返回到(例如,澆鑄料片的)各向同性狀態,同時仍保持為光學上的薄層。這可從例如圖5A中看出,其中熱處理使得第一層的折射率(參見與nlX、nly和nlz相關的小黑點)恢復至其澆鑄料片狀態下的值(參見折射率nix、nly、nlz的菱形符號)。前已述及,菱形符號表示處於各向同性狀態的層(例如,澆鑄料片)的折射率,小黑點表示成品的內部圖案化膜中處於處理過或選擇性加熱的區域中的微層的折射率,空心圓表示成品的內部圖案化膜中處於未處理區域中的微層的折射率。如果處理過的第二區域中的雙折射材料僅部分地(即,不完全地)解除取向,則雙折射微層鬆弛至這樣的雙折射狀態,其比加熱之前的雙折射狀態小,但不是各向同性。在這種情況下,處理過的第二區域中的雙折射材料的折射率取圖5A-E中所示菱形符號與空心圓之間某處的值。這樣不完全的雙折射鬆弛的一些例子在同日提交的共同轉讓的國際專利申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65848W0002)"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsWithMultipleBirefringentLayers」(具有多個雙折射層的內部圖案化的多層光學膜)中有更詳細的說明,所述專利申請以引用方式併入本文。圖5A-E的實施例利用了美國專利6,179,948(Merrill等人)中描述的兩步拉延工藝。在此方法中,利用兩步拉延工藝來進行鑄造膜的拉伸或取向,該兩步拉延工藝被精心地控制,以使得一組層(例如,各光學重複單元的第一材料層)在兩個拉延步驟中均基本上取向,而另一組層(例如,各光學重複單元的第二材料層)僅在一個拉延步驟中基本上取向。結果是得到多層光學膜,其一組材料層在拉延之後基本上雙軸取向,而另一組材料層在拉延之後基本上單軸取向。針對兩個處理拉延步驟使用一種或多種具有適當差異的工藝條件(例如,溫度、應變速率和應變程度)來促使兩種材料的不同粘彈性和結晶特性發生改變,由此實現所述差別。因此,例如,第一拉延步驟可基本上使第一材料沿著第一方向取向,而至多使第二材料僅略微沿此方向取向。在第一拉延步驟之後,適當改變一種或多種工藝條件,使得在第二拉延步驟中,第一和第二材料均基本上沿第二方向取向。通過此方法,第一材料層可呈現基本雙軸取向的特性(例如,折射率可滿足關係nix^nlyΦnlz,有時稱作單軸雙折射材料),而完全相同的多層膜中的第二材料層可呈現基本上單軸取向的特性(例如,折射率可滿足關係η2χΦn2yΦη2ζΦη2χ,有時稱作雙軸雙折射材料)。在此背景下,圖5A示出這樣的實施例,其中第一和第二聚合物材料被選擇為具有相同或相似的各向同性折射率,且兩者在拉延之後均變為雙折射的,並且具有相同的應力-光學係數極性(圖中它們均被示出為正的,但是它們也可以均為負的)。第一和第二材料具有不同的熔融或軟化溫度,並且具有不同的粘彈性和/或結晶特性,使得可實施上述的兩步拉延工藝。材料按照交替的層布置方式以合適數量的層共擠出,以形成多層澆鑄料片,其折射率用菱形符號表示。然後,利用上述兩步拉延工藝將澆鑄料片沿X軸和y軸雙軸拉伸,使得第一材料沿X軸和ι軸同等地取向,而第二材料優先沿y軸取向,沿X軸較小地取向(包括在一些情況下無取向)。最終結果是得到多層光學膜,其第一和第二微層均為雙折射的,但是第一材料層具有基本上雙軸取向的特性,而第二材料層具有不對稱的雙軸取向特性,或者甚至基本上單軸取向特性。如圖所示,材料和工藝條件被選擇為使得拉伸導致折射率值nlX和nly增加類同的量,同時使nlz減小較大的量。拉伸還導致折射率值n2y增加至等於或接近於nix和nly的值,並導致折射率Mz減小,並且使折射率Mx保持大致相同(如果第二材料在χ軸取向步驟期間較小程度地取向,則11可如圖所示略微增加)。這造成兩個材料層的折射率具有一個大的面內折射率失配(Δηχ)、一個小得多的面內折射率失配(Any0)、以及與Δηχ極性相反的中間面外折射率失配(Δηζ)。當第二材料更大程度地雙軸取向時,可通過與各向同性指數高於第二材料的第一材料配對來實現處理之後χ方向上的折射率匹配。當以層數足夠的微層層組實現時,這一組折射率可提供第一反射偏振膜,其具有沿χ方向的阻光軸和沿y方向的透光軸。膜(對平行於阻光軸偏振的光)提供的反射可為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布。由於Δηζ相對於Δηχ的極性相反,對阻擋態偏振光(對於s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射率隨著入射角增大而增大。然後,可如上所述在第二區域中對該第一多層反射式偏振器膜進行內部圖案化,而使偏振器膜的第一區域不受影響。選擇性地將輻射能遞送至第二區域的選擇性加熱導致至少一些雙折射層鬆弛,成為較弱的雙折射。在這種情況下,加熱被精心地控制到高於第一材料層的熔融或軟化點卻低於第二材料層的熔融或軟化點的溫度。這樣,選擇性加熱導致第二區域中的第一雙折射層鬆弛至其初始的各向同性狀態,或者如果解除取向不完全,則鬆弛至中間雙折射狀態,而使第二區域中的第二雙折射層基本上保持其雙折射。如果第一材料的鬆弛完全,則第二區域的特徵成為一個面內方向上的相對大的折射率差異(Any)、另一面內方向上的零或近零折射率差異(Δηχ)、以及極性或正負與Any相反的相對大的面外折射率差異(Δηζ)。當以層數足夠的微層層組實現時,這些折射率關係可在第二區域中形成第二反射式偏振器膜。值得注意,該第二偏振器具有平行於χ方向的透光軸和平行於y方向的阻光軸,即,其相對於第一反射式偏振器垂直取向。該第二偏振器膜對阻擋態偏振光所提供的反射將為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布,與第一反射式偏振器之對於正交的偏振態為寬譜帶或窄譜帶的程度相同。在任一種情況下,由於第二區域中的Δηζ的極性相反,第二偏振器膜對阻擋態偏振光(對於s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射率隨著入射角的增大而增大。成品膜於是將一個區域中的第一反射式偏振器膜與相鄰區域中的第二反射式偏振器膜組合在一體膜中,第二反射式偏振器膜垂直於第一反射式偏振器膜取向,其中微層從一個區域連續延伸至下一區域。對應於圖5Α,選擇性熱處理工序能夠將第一多層反射式偏振器膜改變為第二多層反射式偏振器膜(偏振器1—偏振器2)。在圖5Β中,第一和第二聚合物材料同樣被選擇為在其各向同性狀態下具有大致相同的折射率。然而這裡,第一聚合物材料具有負的應力-光學係數,而不是如圖5Α所示的正應力-光學係數,並且第二材料的應力-光學係數略小於圖5Α中的應力-光學係數。材料還是按照交替的層布置方式以合適數量的層共擠出,以形成多層澆鑄料片,其折射率用菱形符號表示。然後,利用兩步拉延工藝使澆鑄料片雙軸取向,使得第一材料沿χ軸和y軸同等地取向,而第二材料優先沿y軸取向,沿X軸很少或無取向。最終結果同樣是得到多層光學膜,其第一和第二微層均為雙折射的,但是第一材料層具有基本上雙軸取向的特性,而第二材料層具有基本上單軸取向的特性。如圖所示,材料和工藝條件被選擇為使得拉伸導致折射率值nlX和nly減小類同的量,而使nlz增加較大的量。拉伸還導致折射率值n2y增加,並導致折射率nh減小,並且使折射率nh保持大致相同(如果第二材料在χ軸取向步驟期間較小程度地取向,則nh可略微增加)。這造成兩個材料層的折射率具有大的面內折射率失配(Any)、一個小得多的(但仍可觀的)面內折射率失配(Δηχ)、以及與Δηχ極性相反的非常大的面外折射率失配(Δηζ)。如果以層數足夠的微層層組實現這些折射率關係,則可得到不對稱的反射膜,其在本文中稱作部分偏振器。這樣的膜對一種偏振的法向入射光具備高反射率,而對相反偏振的法向入射光具備小很多(卻仍可觀)的反射率。這樣的偏振膜特別可用於例如某些高效率、低損耗顯示器應用、以及光循環利用和空間均勻化系統、以及其他應用中。可參閱PCT公布WO2008/144656(Weber等人)「BacklightandDisplaySystemUsingSame」(背光源和使用其的顯示系統)以獲得此類膜(在該公布中稱作非對稱反射膜(ARF))及此類膜的應用的更多公開內容。在圖5B中,該第一反射式偏振器膜的阻光軸平行於y軸,透光軸(可呈現適度的同軸反射率)平行於χ軸。膜(對平行於阻光軸偏振的光,並且在較小程度下對平行於透光軸偏振的光)所提供的反射可為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布。由於Δηζ相對於Δηχ和Any的極性相反,對阻擋態和透過態偏振光(對於s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射率隨著入射角增大而增大。然後,可以與結合圖5A描述的過程類似的方式在第二區域中對該第一多層反射式偏振器膜進行內部圖案化。結果是得到第二區域,其特徵在於一個面內方向上的相對大的折射率差異(Any)、另一面內方向上的零或近零折射率差異(Δηχ)、以及極性或正負與Any相反的相對大的面外折射率差異(Δηζ)。當以層數足夠的微層層組實現時,這些折射率關係可在第二區域中形成第二反射式偏振器膜。該第二偏振器具有平行於χ方向的透光軸和平行於y方向的阻光軸,即,其基本上平行於第一反射式偏振器取向。該第二偏振器膜對阻擋態偏振光所提供的反射將為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布,與第一反射式偏振器之對於正交的偏振態為寬譜帶或窄譜帶的程度相同。在任一種情況下,由於第二區域中的Δηζ的極性相反,第二偏振器膜對阻擋態偏振光(對於s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射率隨著入射角的增大而增大。成品膜於是將一個區域中的第一反射式偏振器膜與相鄰區域中的第二反射式偏振器膜組合在一體膜中,第一和第二偏振膜具有基本上不同的反射特性,其中微層從一個區域連續延伸至下一區域。例如,第一反射式偏振器膜(所謂的部分偏振器)的透過態反射率會基本上大於第二反射式偏振器的透過態反射率。對應於圖5Β,選擇性熱處理工序能夠將第一多層反射式偏振器膜改變為第二多層反射式偏振器膜(偏振器1—偏振器2)。圖5C的實施例可在所有方面與圖5Β相同,不同的是第一材料的應力-光學係數的極性由負變為正,第二材料的應力-光學係數的極性由正變為負。所得的拉伸膜的折射率差異再產生大的面內折射率失配(Any)、小得多(但仍可觀)的面內折射率失配(Δηχ)、以及與Δηχ極性相反的非常大的面外折射率失配(Δηζ)。如結合圖5Β所描述的,結果是再次得到作為部分偏振器的第一反射式偏振器膜,其阻光軸平行於y軸,透光軸平行於X軸。這樣的膜可同樣被選擇性地熱處理即進行內部圖案化,以在膜的第二區域中生成第二反射式偏振器膜,該第二反射式偏振器膜的反射特性基本上不同於第一區域中的第一反射式偏振器膜的反射特性。成品膜因此又將一個區域中的第一反射式偏振器膜與相鄰區域中的第二反射式偏振器膜組合在一體膜中,第一和第二偏振膜具有基本上不同的反射特性,其中微層從一個區域連續延伸至下一區域。對應於圖5C,選擇性熱處理工序能夠將第一多層反射式偏振器膜改變為第二多層反射式偏振器膜(偏振器1—偏振器2)。就第一材料具有正應力-光學係數並在取向後呈現單軸雙折射特性而言,圖5D在一些方面類似於圖5C。然而,在圖5D中,選擇了其特性與圖5C的第二材料稍有不同的第二材料。具體地講,選擇在各向同性狀態下的折射率顯著上大於第一材料並且具有負應力-光學係數的第二材料。在共擠出和澆鑄之後,同樣使用兩步拉延技術以使得第一和第二微層均為雙折射的,但是第一材料層具有基本上雙軸取向的特性,而第二材料層具有基本上單軸取向的特性。材料和工藝條件被選擇為使得拉伸導致折射率值nix和nly增加類同的量,同時使nlz減小較大的量。拉伸還導致折射率值n2y減小至等於或接近於nix和nly的值,並且使折射率r^z增加,使折射率MX保持大致相同。這造成兩個材料層的折射率具有一個大的面內折射率失配(Any)、一個小得多的面內折射率失配(ΔηΧ0)、&&與Any極性相反的中間面外折射率失配(Δnz)。當以層數足夠的微層層組實現時,這一組折射率可提供第一反射偏振膜,其具有沿y方向的阻光軸和沿Χ方向的透光軸。膜(對平行於阻光軸偏振的光)所提供的反射可為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布。由於Δnz相對於Δny的極性相反,對阻擋態偏振光(對於s偏振分量和P偏振分量這二者)的反射率隨著入射角增大而增大。這樣的第一反射膜可在膜的第二區域中以與圖5A-C類似的方式被選擇性地熱處理即進行內部圖案化,使得第一材料的雙折射基本上減小,而第二材料的雙折射基本上保持。如果第一材料鬆弛至基本上各向同性狀態,則第二區域的特徵將在於一個面內方向上的相對大的折射率差異(Δηχ)、另一面內方向上的零或近零折射率差異(Any0)、以及極性或正負與Δηχ相反的相對大的面外折射率差異(Δηζ)。當以層數足夠的微層層組實現時,這些折射率關係可在第二區域中形成第二反射式偏振器膜。值得注意,該第二偏振器具有平行於y方向的透光軸和平行於χ方向的阻光軸,即,其相對於第一反射式偏振器垂直取向。該第二偏振器膜對阻擋態偏振光所提供的反射將為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布,與第一反射式偏振器之對於正交的偏振態為寬譜帶或窄譜帶的程度相同。在任一種情況下,由於在第二區域中Δηζ與Δηχ極性相同,第二偏振器膜對阻擋態偏振光的反射率對於s偏振分量而言隨著入射角的增大而增大,對於ρ偏振分量而言隨著入射角的增大而減小。成品膜於是將一個區域中的第一反射式偏振器膜與相鄰區域中的第二反射式偏振器膜組合在一體膜中,第二反射式偏振器膜垂直於第一反射式偏振器膜取向,其中微層從一個區域連續延伸至下一區域。對應於圖5D,選擇性熱處理工序能夠將第一多層反射式偏振器膜改變為第二多層反射式偏振器膜(偏振器1—偏振器2)。圖5Ε的實施例在許多方面與圖5Α類似,不同的是假設第二材料的各向同性和取向折射率略低於圖5Α的第二材料的對應折射率。因此,在共擠出和澆鑄之後,使用兩步拉延技術來拉伸擠出物,以使得第一材料沿χ軸和y軸同等地取向,而第二材料優先沿y軸取向,沿χ軸很少或無取向。最終結果是得到多層光學膜,其第一和第二微層均為雙折射的,但是第一材料層具有基本上雙軸取向的特性,而第二材料層具有基本上單軸取向的特性。材料和工藝條件被選擇為使得拉伸導致折射率值nix和nly增加類同的量,同時使nlz減小較大的量。拉伸還導致折射率值n2y增大至略微低於nix和nly的值,並且使折射率n2z減小,使折射率11^略微增大。這造成兩個材料層的折射率具有一個大的面內折射率失配(Δηχ)、小於Δηχ的另一個面內折射率失配(Any)、以及一個為零的或近零的面外折射率失配(Δηζ0)。當以層數足夠的微層層組實現時,這一組折射率可提供第一反射偏振膜,其具有沿χ方向的阻光軸和沿y方向的透光軸。根據Any相對於Δηχ的大小,可存在與阻光軸相關的可觀的反射量,即,第一反射式偏振器可為部分偏振器。膜(至少對平行於阻光軸偏振的光)所提供的反射可為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布。由於基本上ζ軸折射率匹配Δηζ0,對阻擋態偏振光的反射率對於s偏振分量而言隨著入射角的增大而增大,對於P偏振分量而言隨著入射角的增大而保持大致相同。當該第一多層反射式偏振器膜如上所述在第二區域中被內部圖案化時,選擇性加熱導致第二區域中的第一雙折射層鬆弛至其初始的各向同性狀態,或者如果解除取向不完全,則鬆弛至中間雙折射狀態,而使第二區域中的第二雙折射層基本上保持其雙折射。如果第一材料的鬆弛完全,則第二區域的特徵成為一個面內方向上的相對大的折射率差異(Any)、另一面內方向上的較小的折射率差異(Δηχ)、以及極性或正負與Any相反的大的面外折射率差異(Δηζ)。當以層數足夠的微層層組實現時,這些折射率關係可提供第二反射偏振膜,其具有沿y方向的阻光軸和沿χ方向的透光軸。根據Δηχ相對於Any的大小,可存在與阻光軸相關的可觀的反射量,即,第二反射式偏振器可為部分偏振器。膜(至少對平行於阻光軸偏振的光)所提供的反射可為寬譜帶或窄譜帶,這取決於微層的層厚度分布。由於Δηζ相對於Any的極性相反,對阻擋態偏振光(對於對於s偏振分量和ρ偏振分量這二者)的反射率隨著入射角的增大而增大。由於Δηζ具有與Δηχ相同的極性,對透過態偏振光的反射率對於s偏振分量而言隨著入射角的增大而增大,對於P偏振分量而言隨著入射角的增大而減小。成品膜於是將一個區域中的第一反射式偏振器膜與相鄰區域中的第二反射式偏振器膜組合在一體膜中,第二反射式偏振器膜垂直於第一反射式偏振器膜取向,其中微層從一個區域連續延伸至下一區域。對應於圖5Ε,選擇性熱處理工序能夠將第一多層反射式偏振器膜改變為第二多層反射式偏振器膜(偏振器1—偏振器2)。上文討論的情形僅涉及可用於生產一體的偏振器/偏振器多層光學膜的多個可能的材料特性和加工參數組合中的一些,而不應被認為是限制。注意,不僅可以使用正雙折射材料,而且可以使用負雙折射材料以及它們的組合。儘管上述情形(結合圖5Α-Ε)可通過利用雷射或類似的輻射源在第二區域中選擇性地熱處理來實現,而對第二區域僅有很小或沒有施加力或壓力(參見例如下面結合圖6、圖7A-C和圖8Α-Β的討論),並且因此在膜的第一和第二區域之間僅有很小或沒有厚度差異,但是讀者應該也理解,可使用其他技術,所述其他技術涉及對第二區域選擇性地施加力或壓力,並且導致第一和第二區域之間的可觀的厚度差異。例如,在熱工具壓印方法中,可對膜的第二區域選擇性地施加熱以引起上述折射率關係,同時還對相同的第二區施加壓力。在這種方法中,第二區域中的微層的部分相對於第一區域中的部分變薄,導致除了上述反射特性的變化之外,第二區域的光譜也移向較短波長。在圖6中,示出了可用於選擇性加熱多層光學膜的第二區域以形成本文公開的內部圖案化膜的一個設置方案600。簡而言之,提供的多層光學膜610包括至少一個微層層組,該微層層組遍及整個膜延伸或者至少從第一區域延伸至其第二區域。所述微層在膜的內部,並為膜提供第一反射特性。高輻射光源620提供合適波長、強度和光束尺寸的定向光束622,以通過吸收將一些入射光轉化為熱,從而選擇性加熱膜的被照射部分624。優選地,膜的吸收足夠大以通過適當功率的光源來提供足夠的加熱,但不能過高以免在膜的初始表面上吸收過量的光,從而導致表面損壞。這將在下面進一步討論。在一些情況下,理想的是使光源成傾斜角度θ取向,如傾斜設置的光源620a、定向光束62和被照射部分62所示。如果多層光學膜610包含這樣的微層層組,該微層層組在法向入射下的反射譜帶使得基本上反射定向光束622從而阻礙所需量的吸收和伴隨的加熱,則這樣的傾斜照明可能是理想的。因此,利用反射譜帶隨著入射角的增大而向較短波長偏移,可以傾斜角度θ遞送定向光束62,從而避免所述(此時被偏移的)反射譜帶以允許所需的吸收和加熱。在一些情況下,定向光束622或62可按照使得被照射部分6或62具有成品的第二區域的所需形狀的方式成形。在其他情況下,定向光束可具有尺寸比所需的第二區域小的形狀。在後一種情況下,可使用光束轉向設備來在多層光學膜的表面上掃描定向光束,以勾勒出待處理區域的所需形狀。還可利用裝置對定向光束進行空間和時間調製,所述裝置例如分束器、透鏡陣列、泡克耳斯盒(pockelscell)、聲光調製器以及本領域普通技術人員已知的其他技術和裝置。圖7A-C提供圖案化的多層膜的不同的第二區域的示意性俯視圖,其上疊加有定向光束相對於能夠形成所描繪區域的膜的可能路徑。在圖7A中,光束被引導到多層光學膜710並按照控制的速度沿著路徑716從起始點716a到結束點716掃描,以在任意形狀的區域714中選擇性加熱膜,以將其與第一區域712相區分。圖7B和圖7C類似。在圖7B中,光束被引導到多層光學膜720並按照控制的速度沿著路徑7從起始點726a開始掃描,以在矩形形狀的區域724中選擇性加熱膜,以將其與相鄰的第一區域722相區分。在圖7C中,光束被引導到多層光學膜730並按照控制的速度沿著不連續的路徑736-742等掃描,以在矩形形狀的區域734中選擇性加熱膜,以將其與相鄰的第一區域732相區分。在圖7A-C的每一個中,所述加熱足以減小或消除第二區域中的至少一些內部微層的雙折射,同時保持第一區域中的那些層的雙折射,並且所述加熱在保持第二區域中的微層的結構完整性的同時進行,並且不對第二區域選擇性地施加任何壓力。定向光束還可被調製以生成虛線狀、點狀、或以其他方式斷開或不連續的路徑。所述調製可以是完全的,其中光束強度從100%即「全開」變化為0%即「全關」。或者,也可以是部分的調製。另外,所述調製可包括光束強度的突然(例如,階梯狀)變化,和/或其可包括光束強度的更漸進的變化。圖8A和圖8B針對這樣的主題多層光學膜的吸收如何能夠或應該被調控以可提供最佳的局部加熱。圖8A和圖8B的曲線圖以相同的水平標度繪製,該水平標度表示當輻射光束穿過膜傳播時其深度或位置。深度0%對應於膜的前表面,深度100%對應於膜的後表面。圖8A沿垂直軸標繪出輻射光束的相對強度1/%。圖8B標繪出膜內的各深度處的局部吸收係數(在輻射光束的選定波長或波長譜帶下)。各圖中針對三個不同的多層光學膜實施例標繪出三條曲線。在第一實施例中,在定向光束的波長下,膜在其整個厚度上具有基本上均勻且低的吸收。此實施例在圖8A中被繪製為曲線810,在圖8B中被繪製為曲線820。在第二實施例中,膜在其整個厚度上具有基本上均勻且高的吸收。此實施例在圖8A中被繪製為曲線812,在圖8B中被繪製為曲線822。在第三實施例中,膜在其厚度的整個區域81和815c中具有相對低的吸收,但是在其厚度的區域81中具有較高的中間吸收。第一實施例的吸收係數對許多情況而言過低。儘管如曲線810的恆定斜率所指示的,該定向光束取決於深度被均勻地吸收(這在一些情況下可能是可取的),但是在100%的深度下如曲線810的較高值所示,實際上非常少的光被吸收,這意味著百分比很高的定向光束被浪費。然而,在一些情況下,該第一實施例在一些膜的處理方面或許仍十分有用。第二實施例的吸收係數對許多情況而言過高。儘管基本上所有的定向光束被吸收,沒有浪費,但是高吸收導致在膜的前表面處吸收過多的光,這可能造成膜的表面損傷。如果吸收過高,則無法在不損壞膜前表面處或附近的層的情況下將足量的熱傳遞到所關注內部層。第三實施例利用了不均勻的吸收分布,這可通過例如將吸收劑摻入膜的選定內部層來實現。吸收率水平(由局部吸收係數控制)被有利地設定為中等水平,以使得在膜的調整的吸收區域81中吸收定向光束的足夠部分,但是吸收率不能過高以免相比於相對端,過多熱量被遞送至區域81的入射端。在許多情況下,吸收區域81中的吸收率仍合理地弱,例如,與其他區域(例如,81和815c)相比,該區域上的相對強度分布814看起來更像僅為具有較陡斜率的直線。如稍後進一步描述的,吸收是否足夠取決於將該吸收率相對於功率取得平衡以及實現所需效果需要的入射定向光束的持續時間。在第三實施例的基本例中,多層膜的構造可為兩個厚表層與介於其間的一個或多個微層層組(如果包括兩個或更多個微層層組,則通過保護性邊界層分隔開),並且膜可僅由兩種聚合物材料A和B構成。吸收劑被摻入到聚合物材料A中,以使其吸收率增加至適度水平,但是聚合物B中未摻入吸收劑。在微層層組的交替層中材料A和B均被設置,但是表層和保護性邊界層(如果存在的話)僅由聚合物B構成。這樣的構造將由於使用了弱吸收材料B而在膜的外表面(即,表層)處具有低吸收率,並且在光學厚的PBL(如果它們存在的話)處也將具有低吸收率。由於在交替的微層(除了較弱吸收材料B的交替微層之外)中使用了較強吸收材料A,所述構造將在微層層組中具有較高的吸收率。這樣的構造可用於優先將熱遞送至膜的內部層,特別是內部微層層組,而不是遞送至外表面層。注意,利用適當設計的送料區塊,多層光學膜可包括三種或更多種不同類型的聚合物材料(A、B、C、...),並且吸收劑可被摻入到一種、一些、或所有材料中,以便提供許多不同的吸收分布,以將熱遞送至膜的選定內部層、層組、或區域。在其他情況下,可能有用的是在PBL中、或者甚至在表層中(如果存在的話)包括吸收劑。在任一種情況下,添加量或濃度可相同或不同,可比微層中更高或更低。與上述實施例中的那些吸收分布類似的吸收分布,可利用多層光學膜中使用的各種天然材料的固有吸收特性來獲得。因此,多層膜構造可在膜的各種不同的層或層組中包括具有不同吸收特性的不同材料,並且那些不同層或層組可在膜形成(例如,通過共擠出)期間一起形成,或者可作為單獨的前體膜形成,這些前體膜稍後通過例如層合結合在一起。除了別的以外,上述公開內容可認為是對「可寫」多層光學膜的描述,所述多層光學膜可在其初始製造之後通過非接觸輻射裝置來改變。多層光學膜(MOF)可包括至少兩種材料的交替層以及這些層的至少一個光學層組,所述層組被調整以在第一選定入射角下反射光譜的選定部分(例如,可見譜帶),所述多層光學膜另外可選地包括分散在選定光學層組的任一層或兩個層中的吸收劑(為便於當前討論可稱作第三材料),所述吸收劑優先吸收在第二選定入射角下不被MOF反射譜帶大部分反射、也不被MOF的其他材料顯著吸收的電磁輻射。還公開了一種方法,其利用特定光譜帶的定向輻射能處理來選擇性地將包含吸收材料的光學層組的至少一種雙折射材料熔融並部分或全部解除取向,以減小或消除這些層中的雙折射。對整個膜平面上的選定空間位置施加所述處理。還公開了一種具有處理後空間定製變型的成品光學膜本身。本發明所公開的膜可用於商業處理,其中原始均勻澆鑄和拉延的光學體被空間定製以符合給定應用的獨特要求。特別關注的一個方面是通過後續用脈衝紅外雷射源或其他合適的高輻射光源進行處理,選擇性地移除選定內部光學層的雙折射,同時保留其他內部或表面層相對未改變,從而對包含例如近紅外吸收染料或其他吸收劑的多層光學膜進行受控的空間圖案化。本文所公開的膜(選擇性熱處理之前以及選擇性熱處理之後)可稱作STOF—空間定製光學膜,其中在所述膜的一個或多個區域中,其內部微層中的至少一些的雙折射可減小,以提供不同於初始或第一反射特性的第二反射特性。所述膜、方法和商業處理可被廣泛用於需要空間受控級取向的任何應用。感興趣的領域可包括例如顯示器、裝飾性產品、和安全應用。一些應用可在多個領域上跨界。例如,一些製品可採用本文所公開的內部圖案化膜與例如包括標記形式的常規圖案的膜、基底或其他層的組合。所得製品可用於安全應用,但是其形式也可被視為裝飾性產品。選擇性熱處理這樣的製品可在內部圖案化膜中產生這樣的區域,所述區域根據內部圖案化膜的設計而選擇性地遮擋(通過增大反射率)或顯露(通過減小反射率)另一膜的常規圖案的部分。本發明所公開的內部圖案化膜的色移特性還可結合彩色或黑白色背景標記來開發,如(例如)美國專利6,045,894(Jonza等人)「CleartoColoredSecurityFilm」(透明至彩色安全膜)和美國專利6,531,230(Weber等人)"ColorShiftingFilm」(色移膜)中所公開的。此外在安全應用方面,本發明所公開的膜可用在多種安全構造物中,包括身份證、司機駕照、護照、出入控制通行證、金融交易卡(信用、借項、預付費、或其他)、品牌保護或識別標籤、等等。所述膜可作為內部層或外部層層合或以其他方式附著到安全構造物的其他層或部分。當所述膜作為貼片包括時,其可僅覆蓋卡、頁或標籤的主表面的一部分。在一些情況下,可將所述膜用作安全構造物的基底或僅有構成部分。所述膜可作為許多特徵物之一包括在安全構造物中,所述特徵物例如全息圖、印刷圖像(凹版印刷、膠版印刷、條形碼等)、逆向反射特徵、紫外或紅外激活圖像等等。在一些情況下,本發明所公開的膜可結合這些其他安全特徵物一起層疊。所述膜可用於為安全構造物提供個性化特徵物,例如籤名、圖像、個人密碼數字等。在例如製造標籤、批次驗證標籤、防偽碼等的情況下,個性化特徵物可與個人文件持有者或特定產品實體相關。個性化特徵物可由多種掃描圖案形成,包括線和點的圖案。根據膜構造,可寫層組中的圖案可相同或不同。所述膜可在安全構造物上設置顯現的(例如,對普通觀察者清晰可見)和隱藏的安全特徵物。例如,可寫的(彩色)反射式偏振器層可提供可用檢偏器觀察的隱藏特徵物,例如根據檢偏器的偏振態而變色或消失的特徵物。紅外反射層組可被圖案化,以形成紅外可檢測(例如,機器可讀)的個性化編碼特徵。在這方面,本發明所公開的一體的偏振器/偏振器多層光學膜中的任一種也可用於這些安全應用中的任何一個。多層光學膜可包括由光學幹涉層的至少一個選定層組(其可包含輻射吸收材料)形成的對至少一種線偏振態的至少一個選定反射譜帶。圖案化方法允許移除或減小選定的一組材料層中的雙折射,從而改變在選定譜帶上光學疊堆的幹涉特性。這樣,所述膜可被空間定製以用於所需應用,例如像素化顯示器。因此,光學膜可被製成空間變化濾色器,或者可被製成在透射、反射鏡和/或反射式偏振器之間變化,或者在濾色以及這些反射態或者這些態的強度或質量的組合中變化(例如,從強反射鏡到弱反射鏡,或者從偏振器或部分偏振器到反射鏡)。一項有效的應用或許是液晶顯示(LCD)裝置中所使用的濾色器。另一項應用或許是使用本發明所公開的材料和技術在膜和類似的光學體內部創建或「刻寫」結構,其目的在波長選擇性透射或反射之外。本文所述的材料和光學特性的空間定製可用於在膜內部實現導光結構,例如使導光結構穿過膜並斷續地拉延至表面。使用更大的雷射脈寬、減小的數值孔徑、和潛在的更大刻寫速度所帶來的附加工藝優點,各向異性和選擇性吸收材料與雷射刻寫處理的組合可產生具有高度起作用的光學結構。特別有用的一類構造是聚合物光學體,其包括兩組或更多組光學功能層,每一組具有類似的功能(例如,光學變換,例如無論其是反射還是透射),但是其中每一特定組用於對光譜帶的特定部分起作用。至少一組可包含輻射吸收劑,而至少另一組不包含輻射吸收劑。在一些情況下,不止一組可包含輻射吸收劑。例如,多層光學膜可包括兩個或多個光學幹涉層組。這些層組(光學功能層的組)可包括許多由交替材料構成的層。一個光學層組可包含輻射吸收劑,而另一光學層組可不包含輻射吸收劑。可使用多種光學吸收劑。對於在可見光譜下工作的光學膜,可使用紫外和紅外吸收染料、顏料或其他添加劑。理想的是選擇不會被構造的聚合物極大地吸收的吸收光譜範圍。這樣,定向輻射可在光學體的整個厚度範圍內集中於所關注的選定區域中。可取的是,吸收劑能夠熔融擠出以使其可嵌入所關注的選定層組中。為此,吸收劑應該在擠出所需的加工溫度和停留時間的條件下適當穩定。本發明所公開的膜和光學體可在選定的光譜範圍下輻射處理,所述光譜範圍處於光學體針對所關注的選定應用通常變換的光譜帶之外。輻射處理可通過任何種類的裝置來實現,所述裝置可將選定光譜帶的光以足夠的強度聚焦於膜的選定位置上。用於輻射處理的特別合適的裝置是脈衝雷射器。這可以是放大脈衝雷射器。在一些情況下,雷射器可以是可調諧的。例如,在可見譜帶下用來反射的光學膜可具有近紅外或近紫外吸收劑(如果聚合物在該近紅外或近紫外譜帶下不具有特定吸收性)。對於多層光學膜,用於處理的吸收譜帶的選擇可參照膜的光學譜帶來選擇。優選地,膜不應反射(入射角針對該定向輻射能選擇的)定向輻射能,但是如果反射充分低,則處理仍可進行。來自雷射器的輻射能經常基本上是偏振的。將入射光束在外表面處取向成與布魯斯特角一致的角度來使能量損耗降至最低,是行之有效的。由於MOF反射譜帶隨著更大的入射角也移向較短波長,可使用比僅僅通過法向入射角下的譜帶設置所預期的吸收波長更短的吸收波長。例如一種MOF反射鏡膜,其具有雙軸取向的表層,該表層的折射率為1.75(在632nm波長下),對應布魯斯特角為約60度,銳法向入射光譜帶邊緣位於約SOOnm處,該MOF反射鏡膜可接收以布魯斯特角入射的波長約700nm以上的定向光束,從而便於用該波長進行加工,儘管其在法向入射時被反射。右譜帶邊緣被選擇成可部分地確保在所有關注角度下的反射。在880nm處,反射譜帶仍覆蓋至掠入射下的約700nm。在此譜帶位置,譜帶最多覆蓋至接近此情況下的布魯斯特角的750nm。或許可取的是,在譜帶邊緣與定向輻射的波長之間存在一些淨空。如果需要光束被定向成通過任何可能的層,則在這種情況下就給定向能量在光學譜帶上方設置了約750至SOOnm(真空)的實用下限。或者,可選擇將輻射能定向成通過膜的優選側,以使得膜中的居間波長譜帶不會阻擋所關注的特定能量。例如,532nm的綠光雷射器可用於處理藍光層組,只要其無需在法向入射下穿過綠光反射層組,或者光束可在充分傾斜的角度下穿過綠光反射層組,從而由於譜帶移動而不再被該層組反射即可。如果使用近紫外輻射來進行圖案化(這同樣取決於材料吸收特性),則具有更長波長的反射譜帶的層組的譜帶移動可能阻擋該光束。於是,法向入射的定向輻射可相對於膜的固定的左譜帶邊緣具有最大波長,而傾斜角度加工會由於譜帶移動而受到阻礙。對於其譜帶移動反射譜帶高於光束真空波長的構造物一起使用的其他可見或紅外光束,左譜帶邊緣移動也是有關的。對穿過膜導致的厚度所吸收的輻射能以及穿過厚度所得的熱脈衝的管理,是本發明的一個方面。受控的熔融跨越膜厚的選定部分而使所選擇層中的材料的雙折射減小或消除,其需要對定向輻射的適當低水平的吸收,以確保均勻的效果。無論從時間脈衝還是從受熱上考慮,選定層中的材料不應過熱,以免導致過度電離或熱分解。例如,如果考慮純熱容驅動的情況,從25°C達到所需的300°C的材料升高了275°C。如果選定層吸收10%的定向輻射,則最靠近定向輻射源的前部需要加熱至約330°C,以便於後部加熱至所需的300°C。膜的最熱部分與有害溫度或電離條件之間應該保持足夠的淨空。厚度方向溫度控制可能對於僅從一種材料選擇性地移除雙折射而言很重要,例如防止過熱。在一些情況下,可能需要預熱。從雷射能量角度而言,可通過在雷射照射之前和期間對膜進行預熱來提高處理效率。膜的預熱溫度應該高於室溫,但是低於用於光學層組的聚合物的熔融溫度。通常,當膜在其整個厚度範圍被預熱時,則由於同等範圍的散熱空間,較大量的定向輻射會被吸收。例如,當在200°C下選定膜區域的後部被加熱至300°C(溫差為100°C)時,如果光束的約10%的入射能量被吸收,則前部將僅過熱至310°C。在此情況下,選定區域可最多吸收約23%的定向輻射,這又使前部加熱至高達約330°C(溫度升高130°C),100°C的溫升使後部再次達到所要求的300°C。可能需要控制預熱的量以防止冷卻期間熱脈衝的衝蝕而造成選定區域外的顯著熔融。一般而言,預熱溫度越高,膜厚的其餘部分就越接近熔融。這些未選部分會隨著熱脈衝的傳開而變得容易被熔融。定向輻射所導致的最高溫度、具有各個層厚度的膜構造的側面狀況、通過膜的預熱梯度、以及定向輻射的路徑可能需要通盤考慮,以使膜及其工藝得到優化。事實上,熱管理更為複雜,因為足夠的能量優選地被吸收以將材料溫度升高至其熔融範圍,而且實際上導致熔融。定向輻射的能量脈衝的管理應該包括時間因素,以確保熔融可事實上發生,並且確保沿著厚度即ζ軸適當控制熱波以防止不需要的熔融,例如熔融一個微層層組中的雙折射層,而不熔融另一微層層組中的雙折射層。具體地講,可能需要精心控制脈衝的順序和持續時間。雷射源的功率、掃描速度和光束形狀(如果使用雷射源來進行選擇性加熱)以及染料加載(或者如果事實上使用任何吸收劑,則另一吸收劑的加載)結合起來提供在絕熱條件下對膜的處理區域的有效能量傳輸。儘管通常情況下熱條件實際上不是絕熱的,但是通過假設絕熱條件,利用膜構造、背景溫度的規格以及有關材料的各種熱容、溶解熱和熔點的知識,可確定所需的轉化能量,從而估計近似的雷射加工條件。紅外吸收劑或其他吸收劑的分散可能是一個重要的考慮因素,包括染料溶解度極限以及溶解力學。對於不溶解的染料和顏料,粒度和形狀分布可能是重要的。例如,過大的吸收顆粒可相對於其周圍的膜基質過熱,從而導致膜缺陷,例如降解、起皺、起泡、層剝離、或其他損壞。膜的清潔也可能是重要的,因為表面以及嵌入的粉塵和類似顆粒物也會造成隨機的或預料不到的缺陷。其他考慮因素包括雷射源的光束形狀和頻率(如果使用脈衝光源)、掃描圖案、膜的安裝(例如,通過層合(例如利用粘合劑)或者通過其他手段裝到卡片或其他基底上)以及熱傳遞,例如通過膜內的各種導熱性以及膜的熱傳遞係數來控制熱傳遞。管理整個膜平面上吸收的輻射能,對於確保所需的空間特徵物而言也可能是重要的。光束尺寸和焦點可能也是重要的過程控制。在一些情況下,或許可取的是將膜設置在光束聚焦至其最小尺寸的位置處,而在其他情況下,可將膜有意地設置在光束離焦所需的量的位置處。掃描膜的方式以及在對某個區域的加工期間定向光束路徑本身可多麼快速地重疊或轉向,可改變表面粗糙度、光滑度、霧度、起皺和其他現象。對於以上討論的膜預熱而言,可以這樣的方式控制光束,使得膜當前正被照射的部分靠近膜最近已被照射的部分,使得雷射器本身提供的熱可看作是在預熱當前正被照射的那部分膜。這可發生於這樣的情況,例如光束沿著第一路徑掃描,之後不久(同時膜沿著第一路徑和靠近第一路徑的部分仍處於高溫)沿著與第一路徑相鄰(甚至在一定程度重疊)的第二路徑掃描。與時間相關的方面也會很重要,例如定向輻射的持續時間。我們發現,相對短的脈衝操作常常是有利的。例如,在一些典型的情況下,我們發現加熱時間(由雷射照射的持續時間確定)優選地在10納秒至10毫秒範圍內。照射持續時間上限隨穿過厚度擴散到膜的其他部分的熱量而變,其可對給定應用具有寬容度。持續時間越短,能量向關注的所需膜區中的遞送越緊湊;例如,可建立大多控制在所需層組內的瞬時熱脈衝。熱擴散的細節隨著材料、特定材料取向條件下的各向異性導熱性、密度、熱容、所關注區域的厚度、光束持續時間等等因素而變。在示例性實施例中,光學層組所吸收的能量的強度和持續時間足以熔融光學層組中的光學重複單元,但是其強度和持續時間不足以蒸發、顯著化學改性、或去除膜的組分。為了使雷射照射改變第二區域中的層組雙折射,高強度(高功率/單位面積)和高能量密度均是可取的,但不是必需的。這些特性有助於通過縮短處理所需時間來確保,在層組中留下通過層組中的材料對定向輻射的吸收而產生的可觀的熱量。熱擴散減小了層組中的能量濃度,因此可能降低所進行過程的效率。就這一點而言,常常可取的是僅少量熱消散到層組之外,橫向消散到第一(未處理過的)區域中或在(處理過的)第二區域內消散到膜的其他層。在可取的是僅在第二區域中加熱膜厚的一部分的那些情況下,消散到吸收層組或第二區域中的層組之外的熱越多,處理效率越低。冷卻方式也可能需要仔細地考慮。急冷可用在某些情況下。從膜的一側或兩側冷卻可能是可取的。對於最終應用而言,對定向輻射的適當低水平的吸收也可能是重要的。最好是不因環境暴露而造成膜的不當過熱。特別是,直接被陽光照射時近紅外吸收會造成膜加熱。優30選地,預計光通量不使膜溫度嚴重升高。例如,在正常使用下最好保持系統的溫度低於膜的玻璃化轉變溫度。能量吸收的多寡部分地與須從脈衝捕獲的能量有關,這些能量用以從給定水平的預熱達到所需的溫度差異。通過平衡通量水平、熱擴散(衝蝕)、預熱和冷卻來實現所需的一致性和處理程度,同時將諸如顏色、灰色度或環境輻射吸收的最終使用問題最小化,系統中所需的吸收可得以優化。在膜的功能層或區之間包括能量吸收緩衝層或區,可能是有用的。這些緩衝區可被加熱並且甚至部分或全部地熔融,同時保護膜的另一功能區免於經由熱擴散(衝蝕)而受熱。在一例中,此緩衝區可為層組之間的層(例如,PBL),具有與光學層中所用的材料類似或不同的材料。在另一例中,較低熔融溫度材料可用作較高熔融溫度材料的功能層之間的「熱減速障礙」。在多層光學膜中,一個簡例是PEN:PMMA或PEN:各向同性coPEN反射鏡構造,其包括通過較低熔點和取向的coPEN保護性邊界層(PBL)分隔開的光學層組,例如所謂的低熔點PEN(LmPEN),其(例如)可包括90%/10%聚萘二甲酸丁二醇酯/對苯二甲酸羧酸酯亞單元。聚合物膜中的材料層的熔點和/或軟化點(例如,玻璃化轉變溫度)可用差示掃描量熱儀(DSC)技術進行測量和分析。在這類技術中,測試前首先將膜樣品在例如小於200毫託的真空中在60°C下適當乾燥約48小時。然後可稱量約5mg的樣品,並將其密封在氣密的鋁製Tzero鍋中。然後,可在合適的溫度範圍(例如,3019(rC)內進行加熱-冷卻-加熱傾斜升溫。對於傾斜升溫,可使用20°C/分鐘的恆定的加熱速率或其他合適的加熱速率。在掃描之後,可針對軟化階躍變化和熔融峰分析第一加熱熱示蹤。所述分析可反映出熔融溫度以及與熔融溫度相關的特性帶寬,該帶寬稱作半高峰寬(PWHH)。PWHH的有限值反映出這樣的事實材料可在有限範圍的溫度內熔融,而不是在單個精確的溫度下熔融。對於那些不同的材料具有彼此接近的(峰)熔融溫度的製品,PWHH可變得重要。使用DSC技術來測量適合用於多層光學膜的三種示例性材料的熔融溫度和PWHH:聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN);實例7中描述的PEN的聚萘二甲酸丁二醇酯基共聚物,美國專利申請公布US2009/0273836(Yust等人)中所謂的PEN-CHDM10,本文中稱作「PEN-Gb」;以及PEN基聚合物,其中20%的2,6_萘二甲酸二甲酯(NDC)被4,4』聯苯二甲酸二甲基酯取代,本文中稱作「PENBB20」。測量這些材料的樣品,PEN、PEN-Gb和PENBB20樣品呈現出的熔點分別為沈1、248和239°C。還測量了這些樣品的PWHH。PEN樣品的PWHH為7°C,但是根據聚合物的加工條件,其可在5至10°C範圍內。PEN-Gb樣品的PWHH為6°C,但是根據加工條件,其可在5至15°C範圍內。PENBB20樣品的PWHH為10.4°C,但是根據加工條件,其可在5至15°C範圍內。通常,可通過在低於熔點的合適溫度下將膜熱定型合適的時間來減小聚合物膜的PWHH。通常,對於定向輻射的任何特定波長譜帶,膜沿著厚度方向的剩餘部分的吸收能力可被調整為充分低於膜的選定部分對該輻射的吸收能力,以防止這些未選定部分的不期望的過熱和不期望的改變。膜擠出工藝可被設計成確保不顯著地發生這樣的情況膜的選定部分的活性吸收材料從該部分向膜的另一功能部分的遷移。同樣,可使用阻擋這樣的遷移(例如,通過化學非親和性)的緩衝層。還可使用的加工方法包括層接觸的停留時間等寸。定向輻射處理可緊接著膜製造之後或者甚至在膜製造期間完成,可以在單獨成卷時、在成為片材之後或在貼到另一基底(例如,玻璃板或者塑料或紙質卡片紙)上之後進行。應該在精度等級與工藝變化之間作出權衡。例如,對於卷加工就應該充分控制幅材顫動。定向輻射處理可在膜承受張力(或許在夾輥之間)的同時膜在輥上移動時進行。保護膜可設置在膜與輥之間,以連續地清理輥並以其他方式防止諸如刮傷之類的外觀缺陷。又如,膜可在成片之後貼附在固定基底上,或者以半連續方式貼附或固定在臨時背襯上。例如,膜卷的部分可連續接觸保護膜並在板上滑動。膜卷傳輸可停止,板上的指定部分可根據需要略微張緊,然後對板所支撐的所述指定部分施加定向輻射處理。然後,可通過連續傳輸將完工的卷部分移出板處理區,通過該連續傳輸,卷的連續部分可被處理等,直到將整卷處理完。本文所述的內部圖案化方法還可與已知技術相結合,例如燒蝕、表面非晶化技術、聚焦方法、壓花、熱成形等。可從多種來源獲得多種可熔融擠出吸收添加劑。所述添加劑可為有機、無機或混合的。其可為染料、顏料、納米粒子等等。一些可能的紅外染料包括鎳、鈀和鈀基染料中的任一種,其可以商品名Epolight得自Epolin,he.。其它合適的備選染料包括可得自ColorChemInternationalCorp.(Atlanta,Georgia)的Amaplast牌染料。線性和非線性吸收添加劑均可考慮。若干因素組合起來可形成一種特別適合於本專利申請的染料。整個擠出過程中的熱穩定性是特別可取的。通常,擠出過程最好足夠熱以熔融並允許熔融流以適當可控制的壓降傳輸。例如,聚酯基體系可能需要最高約^(TC的非常高的穩定性。可利用各種聚合物的共聚物(例如,coPEN)通過例如250°C左右的處理來降低這些要求。類似聚丙烯和聚苯乙烯的烯屬體系通常需求較少。特定多層光學膜構造中的樹脂的選擇可限制可能的備選吸收材料的選擇,如染料遷移趨勢、在所需材料層中均勻分散的能力、染料對各種材料的化學親和性等等。現在描述若干預測性實例,讀者可用這些實例作為指南來製造一體的多層偏振器/偏振器膜的工作實例。預測性實例術語「澆鑄料片」是指在後續的拉延和取向之前、但在初始澆鑄處理之後的澆鑄並形成的多層體。多層聚合物料片或澆鑄料片可利用PET或PEN、以及對苯二酸酯基和聚萘二甲酸丁二醇酯基共聚物來構造。特別可用的共聚物稱為PENBB20。PENBB20通過20摩爾%的羧酸酯亞單元取代製成。具體地講,20%NDC(2,6-萘二甲酸二甲酯,例如可得自BPAmoco(Naperville,Illinois))被4,4』聯苯二甲酸二甲基酯取代,但也可使用其他替代水平。還可使用PETBB,例如PETBB20。多層聚合物料片可利用美國專利6,830,713(Hebrink等人)中大致描述的共擠出方法來形成。各種聚合物通常在例如85°C下乾燥60小時,然後被送入單螺杆或雙螺杆構造的單獨的擠出機中。形成光學層的第一和第二聚合物各自通過其自己的擠出機以最後擠出機區溫度共擠出,並利用提供穿過膜厚的層厚度梯度的梯度進料板將它們通過包括一個151交替層送料區塊的熔融裝置組件送進。這些層形成成品多層膜的所謂的光學疊堆或微層層組。為了改善層的流動特性,兩個更厚的所謂保護性邊界層(PBL)毗鄰光學疊堆的最外層並保護光學疊堆免受送料區塊壁處的最高剪切速率的影響。PBL也由擠出機之一送料。為了便於說明這些實例,將給料於PBL的材料稱為材料1,另一材料稱為材料2,擠出機同樣如此。各PBL可為光學疊堆厚度的約4%。在鋪展到模頭設定點溫度下的模頭中之前,使由擠出機3為其給送材料3的附加表層結合到共擠出多層流的頂部和底部,以獲得在模頭中流動期間的附加的層穩定性。在這些描述的實例中,材料3可與材料1或2相同。(結合實例所使用的術語「材料1」、「材料2」和「材料3」不應以與本文中別處(例如,結合圖5A-E)所使用的術語「第一材料」和「第二材料」有關的任何預定方式解釋,例如,本實例的「材料1」可對應於圖5A-E的「第一材料」,或者本實例的「材料2」也可對應於該「第一材料」)。多層構造可從模頭澆鑄、驟冷並靜電固定到到澆鑄輪上以形成澆鑄多層光學料片卷。澆鑄料片可以所需的近似厚度卷繞到寬度為至少IOcm的一次性芯上寬度尺寸的中部上。在多層共擠出之前可將染料和聚合物樹脂以規定的重量比送進到雙螺杆擠出機中,同時根據需要施加或不施加附加真空以確保樹脂的降解最小化,從而製備母料。然後,可將擠出物切成粒料以便於給料。可用的染料可為鉬基染料,例如可得自Epolin,Inc.(Newark,NewJersey)的Epolite4121。該染料的峰吸收波長為800nm左右。對於與Epolite4121染料混合的母料,標稱最後區擠出溫度可介於240°C和260°C之間。典型的母料標稱染料濃度為聚合物中有1.O重量%的染料。然後,可將多層澆鑄料片拉延或拉伸,以形成包含雙折射微層的多層光學膜。對於本實例,可使用諸如KAROIV(可得自Bruekner)的實驗室拉伸機。澆鑄料片可(按照預熱時間和溫度)大致預熱,然後在兩個面內正交方向(稱為「X」和「y」方向)上,按照與初始應變速率(由%應變速率給定)對應的均勻夾持器分離速度拉伸至標稱拉延比(初始與最終的夾持器分離距之比)。隨後,膜可在拉延後在高溫(熱定型溫度)下在規定的持續時間(熱定型時間)內熱定型。然後,可利用多種物理和光學技術在輻射能處理之前和/或之後分析所得的多層光學膜。可利用稜鏡耦合器(可得自Metricon(Piscataway,NewJersey))在632.8nm處測量表層的外表面處的折射率。可用Perkin-Elmerλ950分光光度計或其他合適的儀器測量澆鑄料片和多層光學膜的透射譜帶特性(輻射能處理之前和/或之後)。可在視覺上觀察反射光、透射光或這二者的顏色特性。偏振器/偏振器膜1(預測性)類似於圖5Ε的描述的備選構造物可為多層膜,其包括由PENBB共聚物構成的第一組的層以及由PET或甚至由PETBB構成的第二組的層。在此實例中,PENBB和PETBB是包括羧酸酯亞單元取代的共聚酯。例如,20%的NDC(2,6-萘二甲酸二甲酯)被4,4』聯苯二甲酸二甲基酯取代,以形成PENBB20。考慮到PET均聚物的較高熔點,PET在合適的雷射處理之後可基本上保持其雙折射。在與更高雙折射的PETBB共聚物配對的情況下,PENBB的熔點需要比PETBB低,因此PENBB組合物必須被調整以提供所需水平的熔點差異。例如,PETBB的BB含量可比PENBB低許多。PENBB還可具有低水平的二醇亞單元取代(例如,coPENBB),以進一步降低熔點。在圖5E中,PENBB充當材料1,PET(或PETBB)充當材料2。從膜處理和構造上考慮,在PBL中使用PET並在外表層中使用PENBB也許是有效的。或者,也可以在表層中使用第三材料。PENBB和紅外染料(例如,Epolite4121或AmaplastIR1050)的母料可被送入PENBB微層材料流。此構造物作為示例說明失配的各向同性折射率的情況。然後,可基本上如上面結合圖5E所述來加工該澆鑄料片。關於將使用的兩步拉延工藝,美國專利6,179,948(Merrill等人)的實例1_3中所示出的條件特別受關注。結果是得到(均勻的)第一反射偏振膜。然後,可利用類似於上述那些的技術對該膜的一個或多個第二區域選擇性加熱,以生成類似於結合圖5E所描述的圖案化膜的圖案化多層光學膜(這裡稱作偏振器/偏振器膜1)。在此實例的變型中,諸如50/50coPEN之類的較低雙折射材料(例如,如美國專利6,449,093(Hebrink^A)"OpticalBodiesMadewithaBirefringentPolymer"(M雙折射聚合物製成的光學體)中所述的)可取代PENBB。這樣,可實現更緊密的折射率匹配,從而更加逼近圖5A。可結合下列共同轉讓的任何或全部專利申請的教導來使用本專利申請的教導,其以引用方式併入本文提交於2008年12月22日的美國臨時申請No.61/139,736"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsUsingSpatiallySelectiveBirefringenceReduction'^利用空間選擇性雙折射減小的內部圖案化的多層光學膜);提交於2009年3月6日的美國臨時申請No.61/157,996"MultilayerOpticalFilmsHavingSide-by-SideMirror/Polarizerhnes」(具有並置的反射鏡/偏振器區域的多層光學膜);以及提交於2009年3月6日的美國臨時申請No.61/158,006『『MultilayerOpticalFilmsSuitableforBi-LevelInternalPatterning」(適用於雙層內部圖案化的多層光學膜)。可結合下列同日提交的共同轉讓的專利申請的教導來使用本專利申請的教導國際專利申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號64847W0003)"InternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsUsingSpatiallySelectiveBirefringenceReduction,,(利用空間選擇性雙折射減小的內部圖案化的多層光學膜);國際專利申請NO.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65037W0003)"MultilayerOpticalFilmsHavingSide-by-SideMirror/PolarizerZones」(具有並置的反射鏡/偏振器區域的多層光學膜);國際專利申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65038W0003)"MultilayerOpticalFilmsSuitableforBi-LevelInternalPatterning」(適用於雙層內部圖案化的多層光學膜);以及國際專利申請No.PCT/US2009/XXXXXX(代理人案卷號65848W0002)『『hternallyPatternedMultilayerOpticalFilmsWithMultipleBirefringentLayers,,(具有多個雙折射層的內部圖案化的多層光學膜)。除非另外指示,否則本說明書和權利要求書中用來表示數量、特性量度等的所有數值應當理解為由術語「約」來修飾。因此,除非有相反的指示,否則說明書和權利要求書中列出的數值參數均為近似值,並且根據本領域內的技術人員利用本專利申請的教導內容獲得的所需特性而改變。每個數值參數並不旨在限制等同原則在權利要求書保護範圍上的應用,至少應該根據所報告數值的有效數位和通過慣常的四捨五入法來解釋每一個數值參數。雖然限定本發明大致範圍的數值範圍和參數是近似值,但就本文所述具體實例中的任何數值而言,都是按儘量合理的精確程度給出。然而,任何數值可以很好地包含與測試或測量限制相關的誤差。在不脫離本發明的範圍和精神的前提下對本發明進行的各種修改和更改,對本領域內的技術人員來說將顯而易見,並且應當理解,本發明不限於本文示出的示例性實施例。本文引用的所有美國專利、公布各未公布的專利申請以及其他專利和非專利文獻,均在與上述公開內容無衝突的範圍內以引用方式併入。權利要求1.一種多層光學膜,包括多個內部層,被布置成通過相長幹涉或相消幹涉來選擇性地反射光,所述層從所述膜的第一區域延伸到第二區域;其中在所述第一區域中所述多個層提供第一反射式偏振器,在所述第二區域中所述多個層提供基本上不同的第二反射式偏振器;以及其中所述多個層中的至少一些在所述第二區域中的雙折射相對於其在所述第一區域中的雙折射減弱。2.根據權利要求1所述的膜,其中所述多個層包括由第一材料構成的第一組的層以及由不同的第二材料構成的第二組的層,並且其中所述第一和第二組的層在所述第一區域中均為雙折射的。3.根據權利要求2所述的膜,其中所述第一和第二組的層中的一組在所述第二區域中基本上各向同性。4.根據權利要求1所述的膜,其中所述第一和第二反射式偏振器具有各自的第一和第二透光軸以及第一和第二阻光軸,並且其中所述第一透光軸基本上正交於所述第二透光軸ο5.根據權利要求1所述的膜,其中所述第一和第二反射式偏振器具有各自的第一和第二透光軸以及第一和第二阻光軸,並且其中所述第一反射式偏振器在法向入射下具有第一透光軸反射率,所述第二反射式偏振器在法向入射下具有第二透光軸反射率,所述第一和第二透光軸反射率相差至少5%。6.根據權利要求1所述的膜,其中所述膜在所述第一區域中具有第一厚度,在所述第二區域中具有第二厚度,並且其中所述第一和第二反射式偏振器之間的反射特性差異基本上不能歸因於所述第一和第二厚度之間的任何差異。7.根據權利要求1所述的膜,其中所述膜在所述第一和第二區域中具有基本上相同的膜厚。8.根據權利要求1所述的膜,其中所述膜在所述第一和第二區域中具有基本上不同的膜厚。9.根據權利要求1所述的膜,其中所述第一反射式偏振器在法向入射下具有第一反射譜帶,所述第二反射式偏振器在法向入射下具有第二反射譜帶,並且所述膜包含吸收劑,所述吸收劑選擇性地吸收波長在所述第一和第二反射譜帶之外的光。10.一種光學膜,其包括基本上正交取向的反射式偏振器的組合,所述正交取向的反射式偏振器均由相同的多個層形成。11.根據權利要求10所述的膜,其中所述反射式偏振器的組合包括形成在所述光學膜的一個或多個第一區域中的第一反射式偏振器、以及形成在所述光學膜的一個或多個第二區域中的第二反射式偏振器,所述多個層從所述一個或多個第一區域延伸到所述一個或多個第二區域。12.根據權利要求11所述的膜,其中所述多個層包括第一組的層,所述第一組的層在所述一個或多個第一區域中為雙折射的,在所述一個或多個第二區域中雙折射較弱或為各向同性。13.根據權利要求10所述的膜,其中所述正交取向的反射式偏振器在法向入射下具有各自的第一和第二反射譜帶,並且其中所述膜包含吸收劑,所述吸收劑選擇性地吸收波長在所述第一和第二反射譜帶之外的光。14.一種方法,包括提供第一反射式偏振器膜,所述第一反射式偏振器膜在該膜的第一和第二區域中具有第一反射特性;在所述第二區域中選擇性加熱所述膜,以將所述膜的一部分轉變為第二反射式偏振器,所述第二反射式偏振器具有基本上不同於所述第一反射特性的第二反射特性。15.根據權利要求14所述的方法,其中進行選擇性加熱以使得與所述第一反射式偏振器相關的第一透光軸反射率基本上不同於與所述第二反射式偏振器相關的第二透光軸反射率,所述第一和第二透光軸反射率相差至少5%。16.根據權利要求14所述的方法,其中進行選擇性加熱以使得所述第一反射式偏振器的透光軸基本上正交於所述第二反射式偏振器的透光軸。17.根據權利要求14所述的方法,其中所述第二區域是多個第二區域中的一個,並且其中所述選擇性加熱在所述多個第二區域中進行,而不在所述第一區域中進行。18.根據權利要求14所述的方法,其中所述選擇性加熱包括將輻射能引導到所述膜的所述第二區域。19.根據權利要求18所述的方法,其中所述輻射能包括來自雷射器的紫外光、可見光或紅外光。20.一種方法,包括提供第一反射式偏振器膜,所述第一反射式偏振器膜在該膜的第一和第二區域中具有第一透光軸;在所述第二區域中選擇性加熱所述膜,以將所述膜的一部分轉變為第二反射式偏振器,所述第二反射式偏振器具有基本上正交於所述第一透光軸的第二透光軸。21.一種多層光學膜,包括多個內部層,被布置成通過相長幹涉或相消幹涉來選擇性地反射光,以提供第一反射特性;其中所述多個內部層包括由第一材料構成的第一組的層以及由不同於所述第一材料的第二材料構成的第二組的層,所述第一和第二組的層均為雙折射的;其中所述膜具有吸收特性,所述吸收特性被調控以隨著合適的光束照射所述膜而充分地加熱所述內部層,以改變所述內部層中的至少一些的雙折射,同時保持所述多個內部層的結構完整性,這種雙折射變化足以將所述第一反射特性改變為不同的第二反射特性;以及其中所述第一反射特性基本上為第一偏振器特性,所述第二反射特性為基本上不同於所述第一偏振器特性的第二偏振器特性。22.根據權利要求21所述的膜,其中所述第二偏振器特性具有基本上正交於所述第一偏振器特性的透光軸取向的透光軸。23.根據權利要求21所述的膜,其中所述第一材料包含第一聚合物和吸收劑。24.根據權利要求23所述的膜,其中所述吸收劑優先吸收波長大於700nm的光。25.根據權利要求21所述的膜,其中所述第一和第二偏振器特性對法向入射光具有相關聯的各自的第一和第二反射譜帶,並且其中所述吸收特性與吸收劑相關,並且其中所述吸收劑優先吸收所述第一和第二反射譜帶之外的波長的光。全文摘要本發明公開了一種反射膜,其包括通過相長幹涉或相消幹涉選擇性地反射光的內部層,所述層從膜的第一區域延伸到第二區域。在第一區域中,所述層提供第一反射式偏振器特性,在第二區域中,所述層提供基本上不同的反射式偏振器特性。第二區域的特徵成為至少一些層的雙折射相對於其在第一區域中的雙折射減小。在一些情況下,第一反射式偏振器特性可具有與第二反射式偏振器特性的透光軸基本上正交的透光軸。所述膜在第一和第二區域中可具有基本上相同的厚度,或者在第二區域中的厚度相對於第一區域基本上減小。文檔編號G02B5/30GK102317819SQ200980156832公開日2012年1月11日申請日期2009年12月22日優先權日2008年12月22日發明者威廉·沃德·梅裡爾,道格拉斯·S·鄧恩申請人:3M創新有限公司